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卫星通信地球站监控系统的实现与特点研究




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【摘要】随着我国卫星通信地球站的不断发展,其功能性也越来越多,与此同时,卫星通信地球站相关的设备也越来越多,复杂化的系统,对于卫星通信地球站监控系统的管理也提高了更多的要求,从而有效提高系统的可用度,最终使得卫星通信地球站监控系统得以实现。

【关键词】卫星通信地球站  监控系统  特点

在卫星通信地球站监控系统中,具备监视、警告、控制与管理的功能,对于监控系统有着至关重要的作用,本文先从卫星通信地球站监控系统的重要性先容,并对卫星通信地球站的工作原理、分类等相关内容进行了先容,并对卫星通信地球站的监控系统的特点与实现进行了深入的探讨。

一、卫星通信地球站监控系统的重要作用

随着我国最近几年来航空与航天事业的快速发展,卫星通信也呈现出很多的优点,如通信距离远,而且覆盖面积大,频带宽、传输容量大等,特别是通信的线路非常的稳定与可靠,从而使得传输质量高,具有机动灵活等众多的优点,历而卫星通信地球站很容易的被广泛用之,成为了电信结构中重要的组成部分之一,对于全球的覆盖通信、海上以及空中的通信与应急救灾方面有着非同一般的重要作用。卫星通信地球站由很多的设备组合而成,其中监控系统是卫星通信地球站的重要组成部分,并且为卫星通信地球站的正常运行提供了最基本的保障,卫星通信地球站中的监控系统其主要功能就是用来监测每一个设备的工作状态。

随着科学技术的不断更新,以及互联网的快速发展,我国的卫星通信进入了黄金时期,卫星通信地球站监控系统技术日渐成熟,使得卫星通信地球站监控得到了进一步的发展。卫星通信的最大优点就是不会受到地域方面的限制,因此,其相关的应用出现在了大家的日常生活中,例如常见的北斗导航、卫星电视、GPS导航等,随着设备种类的增多,其功能性也越来越强大,对于监控系统的实现也同样提出了更高的要求。

二、卫星通信地球站的分类与工作原理

卫星通信作为大家人类通信发展中的一个重要里程碑,对于大家的日常生活有着非常重要的作用。卫星通信不仅具有很强安全性,而且使用时不会受到地理条件的限制,不容易受到对方的干扰。最初的卫星通信地球站是在型的天线,容量大但制作成本比较高,随着科学技术与微电子行业技术的不断发展,研制出了卫星通信地球站的终端,其设备结构简单,而且耗能小,安装起来非常的方便、简单。另外,还有一种是安装在运动中的载体上的卫星通信地球站,被称之为移动式的卫星通信地球站。

(一)卫星通信地球站的分类

1、固定卫星业务:其特点是把站点设计在了地球的表面,并且是以固定的建筑形式而存在,是不能够进行移动的。

2、移动卫星业务:这种卫星通信地球站的特点是把地球站设计在了移动的舰船、飞机以及车辆上的通信业务,同时也包括舰船之间、飞机之间或者是与固定站之间的通信,与其他卫星通信地球站业务之间的区别,就是通信双方之间,至少是有一个在移动的,因此称之为移动卫星业务。

3.广播卫星业务:其主要特点就是发射的设备输出功率比较大,而且信号的频率比较宽,但却容易造成对其他卫星通信系统的干扰,其主要用于电视广播、语言广播等这些业务。

(二)卫星通信地球站的工作原理

一个完整的卫星通信地球站去年包括了很多的设备与系统,如常见的有天线系统、监控系统、电源以及信道的终端设备等,除此之外,为了能够实现不同用户之间的通信,也需要有地面的接口系统、信息传输系统与信息之间的交接系统。当卫星通信地球站在进行工作时,首先是需要天线对准卫星,这样在发射信号时,每一个站的用户信息都能够经过一系列的操作,转换成为适合于卫星信道传输的形式,并由天线系统进行发送出去,最后卫星会把收到的卫星通信地球站信号经过转发器变频等处理,再次发回支地面,从而完成了卫星通信地球站的工作。

三、卫星通信地球站监控系统的特点与设计

(一)卫星通信地球站监控系统的特点

卫星通信地球站监控系统既可以向主控系统发送卫星通信系统中设备的参数,也可以未完成通信业务的话音呼叫与电视节目的播出。例如常见的有卫星通信地球站的监控系统可以把主控系统的控制信息发送给各个相关的设备,也可以把电视接收机的节目单以信息的方式回传给播控系统,当卫星通信地球站中的设备有发生故障时,监控系统可以实现自检并实时上报设备的故障点,除此之外,卫星通信地球站监控系统还可以实现话音、数据业务等的呼叫功能。

(二)卫星通信地球站监控系统的设计

1、硬件组成设计

卫星通信地球站监控系统中的硬件设计指的是机载设备,一般都是需要量身定做的,对于系统各个方面的要求非常的严格,特别是抗振动冲击能力的要求是非常高的,在控制系统成本的同时还要有效的保证系统的可靠性与安全性,一般是多采用了嵌入式系统,不仅具备了系统内核小的特点,而且专业性特别强。嵌入型的系统又分为了Linux与Windows嵌入式系统。Linux嵌入式操作系统,属于开放的源码软资源,可以广泛的使用免费App,其内核非常的稳定,而且功能强大,开发的成本也比较低,只是需要做很多的前期准备工作,而Windows嵌入式系统则具有很高的性价比,而且开发周期短,开发成本也比较小。

2、App模块设计

卫星通信地球站监控系统App采用的是模块优化的设计,主要包括了人机界面与实时控制两部分。可以实现实时控制,并完成数据通信与数据处理等工作,卫星通信地球站监控系统中的人机界面与实时控制都是统一由核心控制部分进行调度,从而使得系统内部的数据处于合理的流动中。

(三)卫星通信地球站监控系统的测试

对于卫星通信地球站监控系统的测试可以分为两在类,分别为静态测试与动态测试。而静态的测试又分为了白盒与黑盒的测试,是通过对源程度的方法、结构等进行分析与检查其程序的正确性,静态测试一般多用于基本的程序检查。

随着电子技术的不断发展,我国的卫星通信业务不断增长的需求,卫星通信地球站监控系统正在向数字化、自动化等更高频段的方向发展,通过开发的多种硬件、App设计,使得卫星通信地球站监控系统转向了小型化发展,通过对卫星通信地球站监控系统的特点与实现的研究,进而满足于监控系统在工作中的稳定、可靠与安全。

【参考文献】

[1] 李拟.  机载卫星通信地球站总体设计与实现[D]. 南京邮电大学 2013

[2] 金晶晶.  便携卫星通信地球站手动对星盒的研究与实现[D]. 南京邮电大学 2013

[3] 周峰.  便携式卫星通信地球站电磁辐射环境影响分析研究[D]. 南京邮电大学 2011


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