[發明專利]一種雙模雙頻段的機載衛星通信系統

在審

• 申請號: 201710897572.8
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107707295A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 王洪全;劉天華;馬俊康;歐陽承曦
• 申請（專利權）人: 中電科航空電子有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 郭受剛

技術領域

本發明涉及航空設備研究領域，具體地，涉及一種雙模雙頻段的機載衛星通信系統。

背景技術

隨著民用航空運輸業蓬勃發展，我國機隊數量和航空運輸量的迅猛增長，對現有地空通信技術提出了更高要求。一方面，空地通信技術很大程度上影響著航空公司運營效率、航空器健康管理、狀態監視。另一方面，隨著信息化技術的發展，航空公司和乘客對空地高速、寬帶、實時的信息通信需求越來越高。傳統航空通信系統受制于通信速率不足、帶寬狹窄、成本高昂等因素，使得飛機上仍有大量有價值的數據無法得到充分挖掘和利用，航空公司和乘客上網等空地大容量實時數據傳輸需求也無法得到滿足。

寬帶衛星通信與傳統高頻、甚高頻通信相比，具有通信容量大、質量高、覆蓋范圍廣、干擾小和運行穩定等優點，可有效滿足機組、乘客、空管、機務、航空公司等用戶大容量實時數據傳輸需求，大幅提高航空公司運營效率，保障航空器飛行安全，提升乘客乘機體驗。尤其是Ka衛星系統，具有高通量、低單位數據成本、廣覆蓋等優勢，能夠提供遠高于傳統衛星的通信能力，可滿足飛機健康管理、空地實時視頻通信、乘客寬帶通信等實時大數據傳輸需求。當今國際上普遍使用的寬帶通信衛星包括海事衛星系統(5代星)、ViaSat衛星系統、Intelsat Ku頻段衛星系統。以上幾種衛星系統，除海事衛星5代星外，基本屬于局部區域覆蓋型衛星通信系統，無法實現全球覆蓋。目前，我國正在建設的中星十六Ka衛星通信系統，是我國首顆高通量寬帶衛星，但目前中星十六僅能覆蓋中國除北部少數區域外的國土絕大部分和東南沿海。中星十六衛星通信系統具有高帶寬、高傳輸速率的特點，可以保證中國密集區域航班的服務質量，但難以滿足跨洋航線全球范圍內的執飛需求。

發明內容

本發明提供了一種雙模雙頻段的機載衛星通信系統，該系統可實現在兩種衛星系統上切換，實現在中星-16覆蓋區域使用可提供更高帶寬和傳輸速率的中星十六衛星通信系統，在中星十六衛星未覆蓋區域切換至Inmarsat Ka或Ku衛星系統，從而拓展基于中星十六衛星系統的機載衛通系統覆蓋范圍，實現全球覆蓋的網絡服務，滿足有跨地域、跨國家飛行的干線飛機使用需求。

為實現上述發明目的，本申請提供了一種雙模雙頻段的機載衛星通信系統，所述系統包括：

機載衛通天線、射頻單元、數據單元、調制解調單元、飛機專用模塊；其中，機載衛通天線用于電磁波的輻射和接收；射頻單元用于頻率轉換；數據單元用于對機載衛通天線供電進行管理，對機載衛通天線的轉向進行控制和監控，對射頻單元進行控制和管理；調制解調單元用于進行中頻-基帶變換、信號調制解調、信號編解碼、信號加解密、衛星協議處理、接口與數據處理；飛機專用模塊用于存儲調制解調單元初始化和運行需要的相關參數；調制解調單元支持兩種不同的衛星通信協議。

其中，本發明中的寬帶衛星通信系統主要包括機載衛通天線、射頻單元、數據單元、調制解調單元、飛機專用模塊、天線罩、安裝組件等，本發明的核心內容為“采用兩種基帶傳輸協議或者采用兩種頻段(Ka/Ku雙模)”的衛通設備；主要是為了滿足有跨地域、跨國家飛行的干線飛機使用，可采用兩種方式：基于“中星”+“Inmarsat衛星”的雙模衛通設備：基于“中星Ka”+“其他Ku衛星”的雙模雙頻段衛通設備。

進一步的，機載衛通天線與射頻單元和數據單元均連接，射頻單元與數據單元和調制解調單元均連接，飛機專用模塊與數據單元連接。

進一步的，調制解調單元具體包括：核心基帶板A和核心基帶板B，核心基帶板A用于調制/解調在中國區域覆蓋的中星-16衛星系統；核心基帶板B用于調制/解調全球覆蓋的Inmarsat Ka衛星系統。

進一步的，機載衛通天線包括：Ka頻段天線和Ku頻段天線，在中星-16覆蓋區域使用Ka頻段天線；在中星十六衛星未覆蓋區域，但有Ku衛星覆蓋區域使用Ku頻段天線。

進一步的，所述機載衛星通信系統還包括天線罩，天線罩用于機載衛通天線防護。

進一步的，所述機載衛星通信系統還包括安裝組件，安裝組件用于安裝和固定機載衛通天線。

進一步的，機載衛通天線包括：射頻系統和控制部分；射頻部分包括：天線單元、射頻器件、饋電網絡；射頻部分用于進行信號的收發和跟蹤；控制部分包括波束控制器和供電分離電路；控制部分用于供電和信號分配及方位控制。

進一步的，射頻單元用于接收信號時進行射頻-中頻變換，發送信號時進行中頻-射頻變換，射頻單元還用于功率放大、濾波。

本申請提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：