移动卫星通信站系统设计方案

1、卫星通信系统建设招标文件2013年4月1 -11.1总体需求1.2技术要求1.3设计原则概述系统组成卫星通信设计3.1 卫星通信体制选择3.2 卫星链路计算.X移动卫星通信站系统设计方案4.1 X移动卫星通信站功能卫星通信子系统天线伺服控制系统4.24.2.1421.1x天线组成4.2.1.24.2.1.3x天线系统设计要求x天线系统功能要求4.2.1.44.2.2x天线系统技术指标 卫星功放114.2.3卫星调制解调器124.2.3.14.2.3.24.2.44.2.4.14.2.4.2卫星调制解调器（网管）卫星调制解调器（业务）频谱仪便携式频谱仪机架式频谱34.3

2、.1视音频处理子系统图像采集.17184.3.1.1单兵无线图像传输设备.4.3.1.2便携式摄像机4.3.1.3装载平台室外云台摄像机.4.3.1.4装载平台室内云台摄像机.4.3.1.5装载平台两侧及后部摄像机图像处理与显3.2254.3.2.1视频编解码器4.3.2.2高清视频矩阵4.3.2.3高标清转换器4.3.2.4四联监视器技术要求：.4.3.2.59寸头枕监视器技术要求：音频系统25262728294.3.3304.3.3.1数字调音台304.3.3.24.3.4无线话筒.VOIP语音网关3033-II -4.3.54.3.64.3.6.1网络交换机.

3、多业务光端机多业务光端机技术特点:343535多业务光端机技术指标： 集中控制子系统集中控制通讯及音视频系统控制整车监控控制终端可编程控制主机技术要求 无线触摸控制屏技术要求 工控机具体配置参数如下:4.3.6.24.44.4.14.4.24.4.34.4.44.4.54.4.64.4.74.5363838383839393940其它辅助系统40移动卫星站装载平台方案5.15.1.15.1.25.1.35.1.45.25.2.15.2.25.2.35.2.45.2.55.2.65.2.75.2.8概述使用环境总体设计要求装载平台改装原则 装载平台改装设计依据标准X移动卫星通信装载平台改装方案

4、装载平台选型装载平台改装布局设计. 装载平台改装载荷及稳定性设计 装载平台改装结构设计 装载平台防护措施 隔音隔热电磁兼容性设计装载平台供配电系统设计.地面主站设计方案6.16.2414141414243.44444546464848484852概述地面站组成5252卫星通信系统设备配置清单54IV -1 概述1.1总体需求x 卫星通信系统是以公安部建设的公安卫星通信专网为基础，把卫星及其他各种通 信手段结合在一起，互相补充、互相结合，构成多手段、多路由、多业务的通信网络;充分利用卫星通信、微波通信等通信设施和手段组成移动通信系统平台，为处置突发事 件、自然灾害事故等各种现场提供图像、话音、传

5、真、数据等多种通信业务服务。为领 导提供实时、准确的现场实况，为正确决策和指挥一线工作提供直观、可靠的第一手资 料，提高公安机关快速反应、统一指挥、协同作战能力。x 移动卫星通信站：实现与地面中心站的图像、话音、数据的双向实时传输;快速搭建突发事件现场无线通信指挥网；现场的图像采集可通过车上的摄像机实现，也可以 通过单兵视频采集与传输设备实现。建成后的 x 卫星通信系统包括 x 移动卫星通信站系统及卫星地面站系统， 系统必须 满足以下要求：能实现在任意时间、任意地点建立事发现场与公安部、省公安厅、各市州等各级指VOIP 电话等数挥中心的综合业务数据（语音、数据、图像）的互联互通。具有双向通信能

6、力，能以透明数据传输方式实现数据、视频图像、据通信。卫星通信设备通过IP接口传输任何TCP/IP、UDP协议的数据信息。具备 IP 加密功能，通过商用加密机对所有传输信息进行加密。能与地面有线通信网络和公安无线通信网络相结合，互为补充、支持，实现天空、地面一体的通信网络。能满足公安指挥必须具有的功能、性能、安全要求，具备公安常规通信能力，为日常指挥、大型活动安全保卫以及突发事件处置决策、指挥提供服务。GA-T1.2技术要求卫星通信设备满足公安部颁发的公安车载应急通信系统技术规范528-2005要求。具体如下：本项目卫星通信系统工作频段的射频部分为 Ku 频段、中频部分为 L 频段。通信卫星使用

7、公安部租用的亚洲四号卫星转发器，同时能够支持包括亚洲3S、鑫诺五号、亚太W号在内的多颗 Ku频段通信卫星转发器;满足低速、中速、高速业务，具备动态组网及按需动态分配带宽功能；x 移动卫星通信站具有双向均为 4M 的传输能力，能以透明信道方式实现语音、数据、图像的传输；能传输不低于1080/501的高清图像，并能向下兼容标清格式；卫星系统可用度达到 99.9%，误码率小于 10-7；雨衰模型按照 ITU-R(FarEast) 标准参考设计；移动卫星站要具备同时收发各 1 路综合业务数据的能力，发射和接收速率每比特可调;每路数据为64kbps-2Mbps,每路话音传输速率为8kbps-32Kbps

8、，每路图像传输速率为768kbps至4096Kbps；每路综合业务数据至少包含 4路话音、1路图像和2路数 据。采用基于 IP 协议的通信标准和 FDMA /dSCPC 卫星通信技术体制； 支持任何符合 TCP/IP、UDP 协议的数据，支持 QoS 协议及 TCP 协议加速；系统支持BPSK、QPSK、8PSK等多种调制方式和 TPC 1/2、3/4、7/8编码方式;中频接口采用L波段，L波段功分器要求尽量采用有源功分器；卫星通信设备通过 IP 接口与图像编解码设备、计算机网络设备、通信设备等相连。综合业务数据可通过 IP 加密方式传输并采用统一型号的加密设备。地面站卫星通信设备具有国家信息

9、产业主管部门颁发的产品许可证书，卫星发射设备应具有国家信息产业主管部门颁发的无线电发射设备型号核准证 。卫星天线应具有高增益、高效率、低旁瓣、小电压驻波比等良好电气特性，旁瓣特性和交叉极化隔离度指标满足卫星入网要求。所建 x 卫星通信系统与现有全国公安卫星通信网的网络结构保持一致，业务实现与公安部系统互通， 须与公安部卫星主站网管系统兼容， 主要卫星设备选用指定型号。1.3设计原则为实现“统一规划、统一标准、互连互通、资源共享”的总体建设目标，公安x 卫 星通信系统项目建设，遵循以下建设原则：先进性与成熟性系统采用当前先进、成熟的方案与技术，采用可靠性高的电子通信设备、辅助保障设备，以及工控机

10、硬件、软件工具，集成一个技术先进、功能齐全的 x 卫星通信系统。实时性与实用性x 卫星通信系统使用可不受事发的时间和空间限制，采用当前成熟的方案与技术，性能稳定，系统易于操作、易于掌握、实用可靠。安全性与保密性x 卫星通信系统传输的业务信息使用国家保密局许可的商用加、解密设备进行加、解密处理。兼容性与可扩展性系统集成设计充分考虑现有卫星通信系统的技术体制与设备性能， 注重与公安部的 适配性和兼容性。随着技术的发展，系统和结构上具有可扩充性，包括硬件的兼容和软 件的升级与扩充。标准与规范系统中的各类设备、 通信软件及协议符合国内外相关标准以及公安部制定的技术规 范，确保与公安专网之间的互联互通。

11、专业化设计系统性能、结构、布局、抗振、安全性等方面的设计要专业化、整体化，符合公安 部门的有关规定要求。系统可维护性整个系统具有维护快捷、使用方便等特性。3 -2 系统组成系统由卫星地面主站、 x 移动卫星通信站系统组成， 投标方提供具体的系统组 成图。1) 卫星通信x 移动卫星通信站可在行进中通过地球静止通信卫星将突发事件现场的图像、话音、数据连接到地面主站， 实现实时远程图像监控指挥功能， 使突发事件现场情况 及时传送到指挥中心。网络拓扑：点对点通信，满足多点接收。转发器频段：Ku 波段。设备接口：具有以太网接口，支持所有基于 IP 的话音、数据、视频等多媒体业 务。利用QoS功能可以容易

12、地实现对多种业务的优先等级划分。2) 高质量音视频传输业务 位于现场的卫星移动装载系统需要把现场高质量音视频信息传送给地面站。 通过配置的高清音视频编码器可以将实时图像编码压缩形成 IP 数据包直接传给卫星调制 解调器。移动装载系统的卫星调制解调器收到图像数据后， 发送给中心站。 中心站接 收端使用高质量图像接收设备就能够还原现场音视频信息。3) 话音传输业务 VOIP话音业务主要是为了满足卫星移动站与地面主站之间通话和传真的通信沟通需 要。电话业务采用基于IP的协议，即以VOIP的方式进行通信。卫星终端通过话音网 关连接电话机。 小站用户拨打另一小站电话时， 话音经过话音网关设备 IAD 编

13、码压缩组成IP数据包发出。被叫小站接收到来自其它小站的呼叫后，将VOIP流送给话音网 关，由它还原成话音信号，完成整个接续和通话过程。S I P、H.323VOIP系统由话音网关、中继网关及话音呼叫管理器组成，设备支持等主流协议标准， 支持E1、FXO FXS接口。可为用户集成第三方的 VOIP专用设备。VOIP设备要能能注册入四川省公安厅 VOIP语音网关网守，支持网守的各项调度功能。4) 数据通信与局域网互联 卫星移动装载系统可以实现数据通信和局域网互联应用， 来整合和共享各个卫星通信站的信息资源，提高数据传输和指挥调度的效率。卫星通信移动站与固定站建立通信，组成封闭的内部 IP 通信网络

14、，在卫星地面 站设置网络代理服务器， 完成卫星内部网络到公安数据网络的访问， 避免将公安数据4 -网直接暴露在卫星通信网中，亦可避免卫星移动站的不确定性给公安网终端注册带来的困难。系统可以支持TCP/IP, UDP协议，根据需要还可以进行应用端口映射或网络地址转换。数据通信速率可以根据需要进行配置，如16kb ps64kb ps或更高速率。数据传输的带宽可以采用固定分配，或动态分配。3卫星通信设计3.1卫星通信体制选择卫星通信系统采用基于IP协议的通信标准和FDMA /dSCPC卫星通信技术体制,并能通过卫星链路与地面站互通。系统满足快速开通、稳定可靠、高速宽带的要求。移动卫星站配置的调制解调

15、器必须纳入到公安部中心网管系统统一管理，配备与公安部网管系统同标准的网管模块， 以便于全国统一网管，集中控制，共享卫星带宽 资源。3.2卫星链路计算在四川全省境内使用亚洲四号卫星，地面站使用4.5米口径天线，X移动卫星通信站使用等效口径不小于0.8米抛物面切边天线，信道误码率Pe 85dB（3）惯性导航系统惯性导航系统是x卫星通信系统的关键部件，内部包括三只高精度陀螺、三只石英加速度计和相应电路，能够精确和迅速的测量载体航向、姿态和速度，能够为X天线提供精确的指向参数。（4）天线伺服系统天线伺服系统为外、中、内三轴结构。外轴控制天线方位，中轴控制天线俯仰, 内轴控制极化角变化。方位可以360旋

16、转，分辨率高达0.02 /转动速度200/s。俯仰系统分辨率0.02 /角度范围为090 （水平为0），设有机械和电气限位装置，转动速度达到200/S。极化角度范围-45。+135,有机械和电气限位装置，转动速度达到100/So（5）信号、监控及电源接口信号接口：天线系统安装卫星信号上行接口、 下行接口。上行接口为标准 WR75矩形波导接口，与功放通过波导连接，下行接口为标准卫星通信同轴电缆插座 （具有三防功能)。控制接口：天线系统提供监控接口以便接入 X移动站的集中控制系统。能够通过控制终端远程控制X卫星通信天线进行对星、跟踪、微调、换星等操作。电源接口：天线系统安装交流220V 50HZ勺

17、标准电源输入接口 (具有三防功能)， 天线系统内的直流电源由X卫星通信天线内的二次电源提供，无需外界提供。421.3 X天线系统功能要求自主对星：利用惯性导航系统完全实现自主对星，不依赖任何外界信号;行进中对星：在载体移动过程中能够进行动态对星， 行进中对星时间小于3分钟; 动态换星：在载体移动过程中能够进行动态换星；抗遮挡功能：抗遮挡时间可达4小时以上；抗颠簸性能：载体在颠簸路面上快速行驶时，通信不受影响;可靠性高：系统中的部件和元器件可靠性高;4.2.1.4 X天线系统技术指标1) X天线性能技术指标天线型式Ku波段环焦抛物面天线等效口径不小于0.8m天线材质碳纤维外形尺寸天线高度詬00m

18、m反射面精度O.5mm天线罩损耗0.5dB电气 性能工作频率发射：14.00 14.50GHz接收：12.25 12.75GHz天线增益发射：39.2+20lg(f/14.25)dBi接收：38.1+20lg(f/12.5)dBi旁瓣特性第一副瓣电平：W -14dB天线广角旁瓣电平： 35dB （轴向） 30dB（1dB波束宽度）驻波比1.25:1波束宽度接收：1.85 ；发射1.7 端口收发隔离度 85dB功率容量 1000/s2重量詬0kg接口形式WR75跟踪技术采用惯性导航原理，自动完成天线的对星与跟 踪。静态对星时间W3min静态对星精度 02行进中对星时间 3min行进中对星精度 0

19、2动态换星功能具有动态换星功能，动态换星时间 4h行进跟踪精度切10 （hp （ 4p：接收3dB波束宽度）机械特自动跟踪特性指标性指遮挡恢复时间遮挡恢复时间：30000h422 卫星功放x车配备的功放：Wavestream MBB-KU-80 BUC地面站配备的功放：WavestreamMBB-KU-40 BUC输入L波段频率950MHz1450MHz。输出为标准 Ku波段14.0GHz14.5GHz。设备内部主要由L波段至Ku波段上变频模块和固态高功率放大器两部分组成。功放BUC设备还可以提供前向输出功率监视，20dB衰减器，串行RS-485接口 监控接口。主要技术指标:参数技术指标型号M

20、BB-KU-40MBB-KU-801dB压缩点输出功率 46 dBm 49 dBm额定功率46 dBm49 dBm小信号增益70dB，常规值增益调节范围20dBjHfft、夕* J|-L |z|输入950 1450 MHz频率范围输出14.0 14.5 GHz增益变化（在固定温度与频率范围内）0.5dB, 36MHz 内；3dB，全波段内增益变化（在固定温度与频率范围内）3 dBp-p,在工作温度范围内互调两个载波总功率从额定输出功率回退3dB,互调比满足W-25dBc;10MH参考支持外接10MHz参考源，外接参考源输入电平：0dBn 5dB。输出杂散-55 dBc, max噪声功率（最大）

21、w -70dBW/4 kHz，发射频段； w -150 dBW/4 kHz，于接收频段相位噪声达到IESS-308标准AM/PM转换2 /dB电压直流 24V、28V、48V交流电源：90264VAC电源功耗275 W625 WIF输入N 型，50 ohm，Female输入VSWR2:1 max2:1maxRF输出WR75输出VSWR1.25:1 maxM&C接头连接器19针军用圆形连接器公,MS3112E14-19 P设备监控串行RS-485（SA-BUS），前向功率监控、分级衰减器、带SNMF 支持的以太网工作温度-40 C +60 C工作湿度0% 100%423 卫星调制解调器4.2.3

22、.1卫星调制解调器（网管）配备的调制解调器能纳入到公安部中心网管系统统一管理，与公安部网管系统兼容。主要技术指标要求:频率范围：9501950MHz 100Hz分辨率;输入/输出阻抗和接头：发射：50 Q （N型阴头）接收：50Q （ N型阴头）；数据速率范围：2.4Kb ps5Mbps调制解调方式：BPSK QPSK前向纠错方式：TPC FEC RATE1/2 3/4 , 7/8 ;数据接口： 10/100 Base-T 以太网接口，V.35 , RS-232;支持Vipersat-Plus网管功能； 服务质量保证：Quality of Service;IP模块标准特性：支持 Managed

23、 Switch模式和路由模式；支持单播和多播的静态IP路由，支持SNMP、Web或Tel net的管理；支持组播协议IGMP v1和v2 ;支持对称与非对称传输，实现最大的带宽效率。M&C 监控接口： EIA-232 , EIA-485，以太网 Ethernet 10/100BaseTTx 口直流供电模块（选配）：24V或48V供电;工作温度：055 C；存放温度：-25 85C；电源：交流 100-240V, 50/60HZ;CE许可：EN55022 Class B （放射）；EN50082-1 Part 1 （抗扰性）；EN60950（安全性）4.2.3.2卫星调制解调器（业务）业务用调制

24、解调器具有更高的数据传输能力、更高级别的调制解调方式，能够接受网管设备的网管，支持IP业务的传输。主要技术指标要求：频率范围：9501950 MHz , 100 Hz分辨率输入/输出阻抗和接头：发射：50 Q （ N型阴头） 接收：50 Q （N型阴头）数据速率范围:2.4kb ps 9.98Mb ps22 -调制解调方式:前向纠错方式:BPSK、QPSK、OQPSK、8PSK、8-QAMTPC FEC, Rates 1/23/4, 7/8;数据接口： 10/100 Base-T以太网接口，V.35, RS-232;支持Vipersat-Plus网管功能 支持VNO管理服务质量保证：Quali

25、ty of Service （4 Level Priority） IP模块标准特性：支持Managed Switch模式和路由模式；支持单播和多播的 静态IP路由；支持SNMP, Web或Tel net的管理；支持组播协议IGMP v1帧头压缩;Header Comp ressi on载荷压缩:P ayload Comp ressi on分配列表:Distributi on List和v2;支持对称与非对称传输，实现最大的带宽效率。M&C 监控接口： EIA-232，EIA-485，以太网 Ethernet 10/100 Base TTx 口直流供电模块（选配）：24V或48V供电 工作温度：

26、0 - +50dC;存放温度：-25 - +85dC电源：交流 100-240V, 50/60 HzCE 许可：EN55022 Class B 放射）；EN50082-1 Part 1 （抗扰性）;EN60950 （安全性）4.2.4频谱仪4.2.4.1便携式频谱仪x配备便携式频谱仪用于卫星转发器资源及载波的监看等。功能介绍:覆盖9KHZ3GHz的宽频带范围 优异的射频指标，标配所有常用射频测量功能 接口丰富，标配LAN/USB接口支持NRP系列功率探头进行精确的功率测量，常用功能一键式操作 中英德文等多语言的友好用户界面支持直流供电，方便外场使用尺寸小重量轻，功耗仅15W性能指标:频率范围

27、9KHZ3GHz分辨率带宽10Hz3MHz 相位噪声-100 dBc100KHz offset CF 1GHz噪声电平-161 dBm/Hz3GHz前置放大器开三阶截止点T0I 15dBm幅度精度0.5dB 6GHz自动峰值、最大峰值、最小峰值、平均值、均方根、取样 跟踪源频率 100KHz3GHz跟踪源功率OdBm 传输测量模式动态范围90dB 屏幕尺寸6.5英寸彩色LCD4.242机架式频谱仪地面站配备机架式频谱仪用于卫星转发器资源及载波的监看等。产品特点频率范围9kHz3GHz分辨率带宽5Hz3MH（以1至10连续步进）3G信号发生器，既可作为跟踪源，也可作为独立信号源使用具备频率测量、

28、AM和FM解调、邻道功率测量、色谱图等多种测量功能多达5条迹线测量显示8.4英寸LED背光超大显示，中英文操作菜单多种通信接口 USB LAN VGA GPIB RS232结构紧凑，重量轻业界最高性价比技术指标:给定技术指标适用于以下条件:频率频率范围9kHz 至 3GHz频率分辨率1Hz频率读数精度 （频标读数X频率基准精度+1%扫宽+10% 扫宽 / （扫描点-1） +1Hz ）内部基准（10MHz）老化率v3ppm/年温漂v2ppm (15C 至 35C)分辨率带宽（RBW）范围（1kHz为选 件）5Hz至500kHz （以1至10连续步进）,1MHz， 3MHz选择性(60dB/3dB

29、)RBW 500kHz5: 1典型值（数字实现，接近高斯形状）精度5%典型值视频带宽（VBW）10Hz 至 3MHz显示平均噪声电平（10Hz分辨率带宽）1MHz1 -120dBm120MHz1 -124dBm600MHz-122dBm1250MHz-125dBm1850MHz-123dBm2350MHz-121dBm2650MHz-120dBm3000MHz-118dBm相位噪声频偏10kHz时为-85dBc/Hz （典型值）频偏1MHz时为 -110dBc/Hz （典型值）注：典型的fc=500MHz , RBW 10扫描时间扫宽100Hz 4G重置6Kg摄像机参数图像传感器1/2.8 S

30、ONY Exmor CMOS有效像素1920 X1080, 1280 X720, 720 X480, 720 X576最低照度彩色：0.5Lux （50IRE，高灵敏模式开）;黑白：0.005Lux （30IRE 高灵敏模式开）电子快门速度1/1S 1/10000S日夜转换支持信噪比 50dB视频制式P AL/NTSC视频压缩标准1H.264/MJ peg/M PEG-4音频压缩标准G.711传输码率32Kb ps 16Mb ps图像尺寸1080i/60 , 1080i/50 , 720p/60 , 720p/50, 720p/30 , 720p/25宽动态技术开/关/自动白平衡自动背光补偿开

31、/关降噪功能开/关增益控制自动/手动镜头变焦20倍光学变焦，12倍数字变焦焦距f=4.7mm（广角端）94.0mm（远端）垂直角度预置点、控制方式128Max Multi-protocol,RS485+90 -90 光圈F=1.6 3.5二厶431.4装载平台室内云台摄像机在装载平台内部配置一台云台摄像机， 用于召开视频会议时传输视频图像，摄像 机分辨率不低于200万像素，清晰度不低于1080/501高清标准，配置HD-SDi高清接 口。内部摄像机安装于正副驾驶椅上方的顶上，便于室内取景。摄像机安装时考虑人员进出、站立、活动时的安全性，确保图像拍摄效果。 技术要求：可倒装用于室内、室外安装监控，车内吸顶安装 可正装用于视频会议使用配合减震器定点安装，可实现全天候车载监控SDI 接口支持 1080i（50/60）球机性能水平预置位速度300/S垂直预置位速度120 /S水平手动控