[發(fā)明專利]能適應(yīng)小傾角通信衛(wèi)星和高速運(yùn)動(dòng)條件下的雙向衛(wèi)星通信終端

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810834783.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN108667469A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方宏一;方釋;方玥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京宏達(dá)科美科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B1/00
• 分類號(hào): H04B1/00;H04B1/40;H04B1/69;H04B7/185
• 代理公司: 北京中南長(zhǎng)風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

本發(fā)明涉及一種能適應(yīng)小傾角通信衛(wèi)星和高速條件下的雙向衛(wèi)星通信終端，地面站收發(fā)終端包括wifi收發(fā)模塊、wifi收發(fā)天線及具有擴(kuò)頻功能的基帶收發(fā)板卡，wifi收發(fā)模塊連接wifi收發(fā)天線及基帶收發(fā)板卡，基帶收發(fā)板卡與地面站設(shè)備連接；用戶收發(fā)終端包括wifi收發(fā)模塊、wifi收發(fā)天線、具有擴(kuò)頻功能的基帶收發(fā)板卡、上變頻模塊、下變頻模塊、圓柱形螺旋發(fā)射天線陣列及圓柱形螺旋接收天線陣列，wifi收發(fā)模塊連接wifi收發(fā)天線及基帶收發(fā)板卡，基帶收發(fā)板卡與上、下變頻模塊連接，上、下變頻模塊分別與圓柱形螺旋發(fā)射天線陣列及圓柱形螺旋接收天線陣列連接。本發(fā)明能適應(yīng)小傾角通信衛(wèi)星和高速運(yùn)動(dòng)條件下的雙向衛(wèi)星通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能適應(yīng)中國(guó)區(qū)域衛(wèi)星通信導(dǎo)航系統(tǒng)(CAPS)小傾角通信衛(wèi)星和高速運(yùn)動(dòng)條件下的雙向衛(wèi)星通信終端。

背景技術(shù)

面對(duì)我國(guó)蓬勃發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)導(dǎo)航定位、信息采集、應(yīng)急通信的迫切需求，衛(wèi)星通信是必不可少的通信手段。光纖通信和地面蜂窩移動(dòng)通信的迅速崛起，占領(lǐng)了通信的主要市場(chǎng)，逼迫衛(wèi)星通信技術(shù)不斷地向提高頻帶利用率，提高信息傳輸速率，提高環(huán)境適應(yīng)性，提高性價(jià)比的方向發(fā)展，中國(guó)區(qū)域衛(wèi)星通信導(dǎo)航系統(tǒng)(CAPS)小傾角通信衛(wèi)星和高速運(yùn)動(dòng)條件下的衛(wèi)星通信技術(shù)由此產(chǎn)生。

利用同步通信衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)由地面導(dǎo)航中心站發(fā)射的調(diào)制有測(cè)距碼和導(dǎo)航電文的載波信號(hào)，向地面廣播，實(shí)現(xiàn)無(wú)源衛(wèi)星導(dǎo)航的設(shè)計(jì)理念，是CAPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定位的核心原理。CAPS系統(tǒng)同步通信衛(wèi)星上的富余的轉(zhuǎn)發(fā)器，還可以轉(zhuǎn)發(fā)由地面衛(wèi)星通信中心發(fā)射的通信信號(hào)，這是CAPS系統(tǒng)的通信功能。CAPS系統(tǒng)將地球定點(diǎn)衛(wèi)星通過(guò)改變軌位和姿態(tài)控制，使同步通信衛(wèi)星演變成小傾角的傾斜軌道衛(wèi)星，對(duì)同步衛(wèi)星僅實(shí)施經(jīng)度方向位置的保持與調(diào)整，不作緯度方向位置的保持與調(diào)整，讓它在緯度方向自由漂移。這樣，可以用較少的衛(wèi)星姿態(tài)調(diào)整燃料保持衛(wèi)星的工作軌道，極大地延長(zhǎng)同步通信衛(wèi)星的使用壽命。這樣就開辟定點(diǎn)通信衛(wèi)星的第2個(gè)生命周期利用——導(dǎo)航通信應(yīng)用生命周期。一般，CAPS系統(tǒng)可以延長(zhǎng)同步衛(wèi)星使用壽命5-8年，這樣就極大降低了CAPS系統(tǒng)所采用定點(diǎn)衛(wèi)星的通信費(fèi)用。

從定位導(dǎo)航的角度看，利用定點(diǎn)通信衛(wèi)星漂移為小傾角的同步傾斜軌道衛(wèi)星成為導(dǎo)航定位系統(tǒng)的又一類星座，則可以改善星座的空間布局，減小DOP值，提高定位精度。

定點(diǎn)通信衛(wèi)星成為小傾角衛(wèi)星用于轉(zhuǎn)發(fā)式衛(wèi)星定位系統(tǒng)后，其衛(wèi)星軌道參數(shù)仍需要由測(cè)定軌系統(tǒng)預(yù)報(bào)。對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航定位對(duì)星座的要求來(lái)說(shuō)，并不要求衛(wèi)星嚴(yán)格處于赤道同步軌道位置上，在緯度方向有漂移量反而更好，而且漂移量越大越好。退役衛(wèi)星不作緯度方向控制后，每年可使衛(wèi)星在南北方向增大漂移幅度，漂移增大速率每年約0.75°～0.94°間變化，變化的周期約為18.8a。漂移的累計(jì)效應(yīng)使衛(wèi)星的軌道傾角隨著時(shí)間的推移不斷變大，最大可達(dá)到14.5°左右，然后又逐漸減小，成為一顆小傾角的同步軌道導(dǎo)航和通信衛(wèi)星。

但是，利用CAPS導(dǎo)航衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器作為通信通道使用時(shí)，衛(wèi)星通信終端需要適應(yīng)衛(wèi)星±8°小傾角運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的衛(wèi)星信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)衰落。

在通用航空、高速列車等高速運(yùn)動(dòng)環(huán)境中實(shí)施衛(wèi)星通信，要求衛(wèi)星通信終端在高速不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)條件下，天線與衛(wèi)星間的相對(duì)位置和角度都在劇烈變化的環(huán)境下能可靠通信，這就要求衛(wèi)星通信終端具有強(qiáng)的抗衰落能力、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離傳輸能力，強(qiáng)抗干擾能力和優(yōu)秀的誤碼率指標(biāo)。同時(shí)由于用戶數(shù)往往又很多。因此，亟需一種衛(wèi)星通信設(shè)備低價(jià)，能適應(yīng)中國(guó)區(qū)域衛(wèi)星通信導(dǎo)航系統(tǒng)(CAPS)小傾角通信衛(wèi)星和高速運(yùn)動(dòng)條件下的衛(wèi)星通信、高速運(yùn)動(dòng)體等使用費(fèi)用便宜、應(yīng)用環(huán)境苛刻的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)中國(guó)區(qū)域衛(wèi)星通信導(dǎo)航系統(tǒng)(CAPS)小傾角通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的能在高速運(yùn)動(dòng)環(huán)境下工作的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)雙向通信終端。

本發(fā)明提供了一種能適應(yīng)小傾角通信衛(wèi)星和高速運(yùn)動(dòng)條件下的雙向衛(wèi)星通信終端，用于小傾角通信衛(wèi)星和高速運(yùn)動(dòng)條件下的雙向衛(wèi)星通信，包括地面站收發(fā)終端及用戶收發(fā)終端；