Станция спутниковой связи контейнерного исполнения

Станция спутниковой связи контейнерного исполнения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиоэлектронным системам связи с использованием радиоизлучения при размещении станции в наземном мобильном объекте и может быть использовано в качестве земной станции (ЗС) системы спутниковой связи.

В настоящее время спутниковая связь все большее значение приобретает в системах передачи различного вида информации на сетях связи различных министерств и ведомств, включая программы телевидения, передачу телефонных сообщений и телеграфной информации, дискретной информации от ЭВМ и других источников. При этом для организации сетей спутниковой связи используются различные станции, в том числе стационарные и подвижные станции спутниковой связи, которые включают в себя земные станции (ЗС) различного типа: возимые, размещаемые на подвижных объектах, и носимые станции спутниковой связи.

Наибольшее распространение получили системы подвижной спутниковой связи (ПСС), предназначенные для организации связи между абонентами наземных сетей общего пользования и подвижными терминалами, устанавливаемыми на подвижных объектах, например, морских и речных судах, самолетах, автомобилях, железнодорожных поездах и т.д.

Наиболее важным элементом любой системы ПСС являются абонентские станции спутниковой связи, поскольку именно эти станции устанавливаются на подвижных средствах.

Однако в последнее время все большее значение приобретают вопросы обеспечения связи в районах со слабо развитой инфраструктурой в отношении связи, в которых очень сложно и трудно развертывать телефонные сети общего пользования. В таких случаях задача обеспечения связи может быть решена путем создания станций спутниковой связи, размещенных в контейнерах, в том числе необслуживаемых станций, которые предназначены для круглосуточной работы в составе сетей спутниковой связи или для автономной работы.

Известны системы спутниковой связи, в которой используются абонентские станции, содержащие антенну, приемник, демодулятор и получатель информации, источник сообщения, модулятор и передатчик [1, 2].

Недостатком указанных абонентских станций является их узконаправленное применение для передачи одного-двух видов информации в системе спутниковой связи, что ограничивает их широкое использование.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому изобретению является устройство приема и передачи спутниковой связи, описанное в [3]. Это устройство содержит последовательно соединенные дуплексер, соединенный с облучателем вынесенной антенны, первый преобразователь частоты (приема) и разделительный фильтр, выходом соединенный с входом второго преобразователя частоты (передачи), выход которого через усилитель мощности соединен с входом дуплексера, а также содержит блок управления, приемный синтезатор частоты, выход которого соединен с вторым входом первого преобразователя частоты, и передающий синтезатор частоты, подключенный к второму входу второго преобразователя частоты, вторые вход и выход разделительного фильтра подключены соответственно к выходу и входу внешнего модема.

Недостатком известного устройства приема и передачи спутниковой связи является его ограниченные функциональные возможности по передаче различного вида информации с требуемым качеством связи и низкая пропускная способность.

Кроме того, известное устройство не обеспечивает возможность автоматического наведения антенны на ретранслятор, размещенный на искусственном спутнике Земли (ИСЗ), что существенно снижает качество предоставляемых услуг спутниковой связи за счет постоянного изменения местоположения ИСЗ и соответственно резкого снижения уровня принимаемого сигнала.

Целью изобретения является обеспечение возможности высокоскоростной передачи/приема различного вида информации с требуемым качеством связи и повышение пропускной способности направлений связи, организуемых с помощью имеющегося в составе предлагаемой станции оборудования.

Задачей изобретения является создание станции спутниковой связи контейнерного исполнения, обеспечивающей возможность организации сети подвижной связи в районах, не оборудованных стационарными средствами и комплексами связи, с приемом и передачей по образованным направлениям высокоскоростных данных, речевых и факсимильных сообщений, документальной и видеоинформации, приема программ телевидения и видеоизображений, а также возможность сопряжения с действующими системами связи различных министерств и ведомств.

Поставленная цель достигается тем, что в станцию спутниковой связи контейнерного исполнения, содержащую дуплексер, преобразователь частоты приема, блок управления станцией, приемный синтезатор частоты, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя частоты приема, последовательно соединенные преобразователь частоты передачи, к управляющему входу которого подключен выход передающего синтезатора частоты, и усилитель мощности, введены антенная система, состоящая из антенны, опорно-поворотного устройства с электросиловыми приводами и контроллера управления антенной, система наведения, состоящая из последовательно соединенных GPS антенны и GPS-приемника, малошумящий усилитель, усилитель промежуточной частоты (ПЧ) приема, делитель частоты L-диапазона, телевизионный приемник, коммутатор каналов, блок опорного генератора, спутниковый терминал, усилитель ПЧ передачи, контроллер передатчика, сервер управления сетью связи, оптический кросс, информационный кабельный ввод, волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) для выдачи/приема групповых потоков, проводная линия связи для выдачи/приема каналов и линия связи для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами, при этом управляющий вход-выход антенны антенной системы соединен с первым входом-выходом опорно-поворотного устройства с электросиловыми приводами, второй вход-выход которого соединен с управляющим входом-выходом контроллера управления антенной, информационный вход которого соединен с выходом GPS-приемника, СВЧ вход-выход антенны соединен с СВЧ входом-выходом дуплексера, выход которого соединен со входом малошумящего усилителя, выход которого соединен со входом преобразователя частоты приема, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ приема, выход которого соединен со входом делителя частоты L-диапазона, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко входам телевизионного приемника и спутникового терминала, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ передачи, выход которого соединен со входом преобразователя частоты передачи, вход-выход контроллера управления антенной соединен с первым входом-выходом коммутатора каналов, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом телевизионного приемника, первый вход-выход блока управления станцией по стыку RS-232 соединен с третьим входом-выходом коммутатора каналов, четвертый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен со вторым входом-выходом блока управления станцией, первый и второй выходы блока опорного генератора подключены к управляющим входам соответственно приемного и передающего синтезаторов частоты, вход-выход блока опорного генератора соединен с пятым входом-выходом коммутатора каналов, шестой и седьмой входы-выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам-выходам спутникового терминала, восьмой вход-выход коммутатора каналов соединен с первым входом-выходом контроллера передатчика, второй вход-выход которого соединен с дополнительным входом-выходом усилителя мощности, девятый вход-выход коммутатора каналов соединен с первым входом-выходом сервера управления сетью связи, второй вход-выход которого соединен с десятым входом-выходом коммутатора каналов, одиннадцатый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом оптического кросса, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом информационного кабельного ввода, второй вход-выход которого соединен с двенадцатым входом-выходом коммутатора каналов, тринадцатый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом информационного кабельного ввода, к четвертому, пятому и шестому входам-выходам которого подключены входы-выходы соответственно ВОЛС для выдачи/приема групповых потоков, проводная линия связи для выдачи/приема каналов и линия связи для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая станция спутниковой связи контейнерного исполнения отличается наличием новых блоков: антенной системы, состоящей из антенны, опорно-поворотного устройства с электросиловыми приводами и контроллера управления антенной, системы наведения, состоящей из GPS антенны и GPS-приемника, малошумящего усилителя, усилителя ПЧ приема, делителя частоты L-диапазона, телевизионного приемника, коммутатора каналов, блока опорного генератора, спутникового терминала, усилителя ПЧ передачи, контроллера передатчика, сервера управления сетью связи, оптического кросса, информационного кабельного ввода, ВОЛС для выдачи/приема групповых потоков, проводной линии связи для выдачи/приема каналов и линии связи для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами. Введение указанных блоков во взаимодействии с другими элементами способствовало обеспечению возможности многостанционного доступа к каналам спутниковой связи с предоставлением каналов по требованию и дистанционного управления доступом, автоматическому наведению антенны станции на ретранслятор на ИСЗ, высокоскоростной передачи/приема данных и видеоинформации, приему и распределению программ телевидения, речевых и факсимильных сообщений с повышенным качеством связи по организуемым направлениям связи. Подтверждением сказанного являются положительные результаты испытания изготовленного опытного образца станции спутниковой связи контейнерного исполнения.

При изучении известных технических решений в данной области техники совокупность признаков, отличающих заявляемый объект, не была выявлена. Предлагаемое решение существенно отличается от известных на данный момент времени технических решений.

Таким образом, заявляемая станция спутниковой связи соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь введенные блоки хорошо известны специалистам в данной области техники и дополнительного творчества для их воспроизведения не требуется.

Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия». Заявляемая совокупность элементов и связей позволяет достичь поставленной цели за счет оригинального сочетания используемых в телефонных сетях общего пользования, сетях мобильной радиосвязи и спутниковой связи приборов и устройств как в их прямом, так и в нестандартном применении.

Заявляемое решение может быть реализовано с использованием существующих, выполненных на современном техническом уровне блоков и устройств, используемых в электрорадиотехнике и вычислительной технике, и является промышленно применимым, что подтверждается положительными результатами испытаний изготовленного опытного образца станции спутниковой связи контейнерного исполнения.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема станции спутниковой связи контейнерного исполнения, а на фиг.2, 3 и 4 приведены структурные электрические схемы соответственно телевизионного приемника, блока управления станцией и спутникового терминала.

Станция спутниковой связи контейнерного исполнения содержит (фиг.1) антенную систему 1, состоящую из антенны 2, опорно-поворотного устройства 3 с электросиловыми приводами и контроллера 4 управления антенной, систему 5 наведения, состоящую из GPS антенны 6 и GPS-приемника 7, дуплексер 8, малошумящий усилитель 9, преобразователь частоты 10 приема, усилитель 11 промежуточной частоты (ПЧ), делитель частоты 12 L-диапазона, телевизионный приемник 13, коммутатор 14 каналов, блок 15 управления станцией, блок 16 опорного генератора, приемный синтезатор 17 частоты, передающий синтезатор 18 частоты, спутниковый терминал 19, усилитель 20 ПЧ передачи, преобразователь частоты 21 передачи, усилитель мощности 22, контроллер 23 передатчика, сервер 24 управления сетью связи, оптический кросс 25, информационный кабельный ввод 26, ВОЛС 27 для выдачи/приема групповых потоков, проводную линию 28 связи для выдачи/приема каналов и линию связи 29 для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами.

Телевизионный приемник 13 содержит (фиг.2) последовательно соединенные усилитель 30 первой промежуточной частоты (ПЧ1), смеситель 31, полосовой фильтр 32, усилитель 33 второй промежуточной частоты и частотный демодулятор 34, последовательно соединенные блок 35 управления и гетеродин 36, выход которого соединен с управляющим входом смесителя 31, последовательно соединенные восстанавливающий контур 37 и видеоусилитель 38, последовательно соединенные частотный демодулятор 39 звука, частотный модулятор 40 и амплитудный модулятор 41, при этом входом телевизионного приемника 13 является вход усилителя 30 ПЧ1, выход частотного демодулятора 34 является выходом группового телевизионного сигнала телевизионного приемника 13, выходом видеосигнала которого является выход видеоусилителя 38, выход амплитудного модулятора является выходом радиосигнала телевизионного приемника 13, выходом звукового сигнала которого является выход частотного демодулятора 39 звука, выход частотного демодулятора 34 соединен одновременно со входами восстанавливающего контура 37 и частотного демодулятора 39 звука, выход видеоусилителя 38 соединен с управляющим входом амплитудного модулятора 41.

Блок 15 управления станцией, выполненный в виде портативного компьютера, содержит (фиг.3) системный блок 42, состоящий из материнской платы 43, на которой размещены микропроцессор 44, системная магистраль (шина) 45 типа ISA/PCI, ОЗУ 46, перепрограммируемое ПЗУ 47 и контроллер 48 клавиатуры, адаптера 49 монитора, адаптера 50 портов, контроллера 51 дисков, контроллера 52 дополнительных устройств, жесткого магнитного диска 53, дисковода 54 для подключения гибкого магнитного диска, системное программное обеспечение 55 и прикладное программное обеспечение 56, поставляемые на накопителе на жестком 53 магнитном диске, платы 57 аудио ввода-вывода, платы 58 видео ввода-вывода и платы 59 Ethernet, а также содержит дисплей 60 с плазменным экраном, стандартную клавиатуру 61 и графический манипулятор 62 типа «мышь».

Спутниковый терминал 19 станции спутниковой связи содержит (фиг.4) блок ПЧ-интерфейсов 63, внутреннюю шину 64 ISA, приемник-декодер 65 для сбора данных о станциях сети спутниковой связи, IP-маршрутизатор 66, блок 67 контроллера ГОСТ, блок 68 сетевых и служебных интерфейсов, спутниковый модем 69, состоящий из демодулятора 70 и модулятора 71.

Оборудование предлагаемой станции спутниковой связи размещено в малогабаритном контейнере, отвечающем всем основным эксплуатационным требованиям к полевым подвижным объектам связи. Контейнер изготовлен на основе металлического каркаса, обшитого сэндвич-панелями.

В качестве транспортного шасси для установки контейнера может быть использован модернизированный прицеп марки МЗСА (разработанный московским заводом специальных автомобилей), с тормозной системой накатного типа, устройствами противоветровой стабилизации изделия (аутригеры механического типа) при развернутом положении спутниковой антенны, усовершенствованной амортизационной резино-жгутовой системой и сцепным тяговым устройством. Последнее позволяет буксировать контейнер на прицепе легковыми автомобилями типа микроавтобус «Dukato», оборудованными специальным прицепным устройством.

Передний (аппаратурный) отсек станции выполнен с теплоизоляцией изотермического типа. В нем установлены телекоммуникационные амортизированные стойки для размещения и монтажа внутреннего оборудования станции спутниковой связи и другого телекоммуникационного оборудования.

В заднем (агрегатном) отсеке контейнера размещены автономный электроагрегат, катушки с кабелем и вспомогательное возимое имущество.

На крыше контейнера размещены антенная система и система автоматического управления и наведения антенны на спутник-ретранслятор. В положении для транспортирования оборудование, установленное на крыше контейнера, закрывается специальным чехлом из плотного влагонепроницаемого долговечного материала. Конструкция защитного чехла антенны обеспечивает его легкое свертывание и приведение вновь в рабочее положение без снятия с крыши контейнера.

Двухосный прицеп марки МЗСА 821712.012 для станции спутниковой связи создан на базе комплектующих изделий немецкой фирмы «AL-KO Kober». Все металлоконструкции прицепа имеют надежное антикоррозийное покрытие, нанесенное методом горячего оцинкования, что предопределяет его физическую долговечность.

Вход-выход антенны 2 антенной системы 1 станции спутниковой связи соединен с первым входом-выходом опорно-поворотного устройства 3 с электросиловыми приводами, второй вход-выход которого соединен с управляющим входом-выходом контроллера 4 управления антенной, информационный вход которого соединен с выходом GPS-приемника 7, вход которого соединен с выходом GPS антенны 6. СВЧ вход-выход антенны 2 соединен с СВЧ входом-выходом дуплексера 8, выход которого соединен со входом малошумящего усилителя 9, выход которого соединен со входом преобразователя частоты 10 приема, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ приема 11, выход которого соединен со входом делителя 12 частоты L-диапазона, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко входам телевизионного приемника 13 и спутникового терминала 19, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ передачи 20, выход которого соединен со входом преобразователя частоты 21 передачи, выход которого соединен со входом усилителя 22 мощности, выход которого соединен со входом дуплексера 8.

Вход-выход контроллера 4 управления антенной соединен с первым входом-выходом коммутатора 14 каналов, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом телевизионного приемника 13. Первый вход-выход блока 15 управления станцией по стыку RS-232 соединен с третьим входом-выходом коммутатора 14 каналов, четвертый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен со вторым входом-выходом блока 15 управления станцией. Первый и второй выходы блока 16 опорного генератора подключены к управляющим входам соответственно приемного 17 и передающего 18 синтезаторов частоты. Выход приемного синтезатора 17 частоты соединен с управляющим входом преобразователя частоты 10 приема, а выход передающего синтезатора 18 частоты соединен с управляющим входом преобразователя частоты 21 передачи. Вход-выход блока 16 опорного генератора соединен с пятым входом-выходом коммутатора 14 каналов, шестой и седьмой входы-выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам-выходам спутникового терминала 19. Восьмой вход-выход коммутатора 14 каналов соединен с первым входом-выходом контроллера 23 передатчика, второй вход-выход которого соединен с дополнительным входом-выходом усилителя 22 мощности, девятый вход-выход коммутатора 14 каналов соединен с первым входом-выходом сервера 24 управления сетью связи, второй вход-выход которого соединен с десятым входом-выходом коммутатора 14 каналов, одиннадцатый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом оптического кросса 25, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом информационного кабельного ввода 26, второй вход-выход которого соединен с двенадцатым входом-выходом коммутатора 14 каналов, тринадцатый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом информационного кабельного ввода 26, к четвертому, пятому и шестому входам-выходам которого подключены входы-выходы соответственно ВОЛС 27 для внешнего соединения по высокоскоростным линиям связи, проводная линия связи 28 для выдачи/приема каналов и линия связи 29 для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами.

Выход усилителя 30 первой ПЧ телевизионного приемника 13 (фиг.2) соединен со входом смесителя 31, выход которого соединен со входом полосового фильтра 32, выход которого соединен со входом усилителя 33 второй ПЧ, выход которого соединен со входом частотного демодулятора 34. Выход блока 35 управления соединен с управляющим входом гетеродина 36, выход которого соединен с управляющим входом смесителя 31. Выход частотного демодулятора 34 подключен параллельно ко входам восстановительного контура 37 и частотного демодулятора 39 звука, выход восстановительного контура 37 соединен со входом видеоусилителя 38, выход которого соединен с управляющим входом амплитудного модулятора 41, вход которого соединен с выходом частотного модулятора 40, вход которого соединен с выходом частотного демодулятора 39 звука. При этом вход усилителя 30 первой ПЧ является СВЧ входом телевизионного приемника 13, выходом группового сигнала которого является выход частотного демодулятора 34, выход видеоусилителя 38 является выходом видеосигнала телевизионного приемника 13, выходом радиосигнала которого является выход амплитудного модулятора 41, а выход частотного демодулятора 39 звука является выходом звукового сигнала телевизионного приемника 13.

Входы-выходы микропроцессора 44, находящегося на материнской плате 43 системного блока 42 блока 15 управления станцией (фиг.3) через системную магистраль 45 соединены с входами-выходами ОЗУ 46, перепрограммируемого ПЗУ 47, контроллера 48 клавиатуры, адаптера 49 монитора, адаптера 50 портов, контроллера 51 дисков и контроллера 52 дополнительных устройств, вторые входы-выходы адаптера 48 монитора соединены с входами-выходами дисплея 60 с плазменным экраном, вторые входы-выходы контроллера 49 клавиатуры соединены с входами-выходами стандартной клавиатуры 61, вторые и третьи входы-выходы контроллера 51 дисков подключены к входам-выходам соответственно жесткого 53 магнитного диска и дисковода 54 для подключения гибкого магнитного диска, вторые, третьи, четвертые и пятые входы-выходы контроллера 52 дополнительных устройств подключены к входам-выходам соответственно платы 57 аудио ввода-вывода, платы 58 видео ввода-вывода, платы 59 Ethernet и графического манипулятора 62 типа «мышь». На накопителе на жестком 53 магнитном диске размещены системное 55 программное обеспечение и прикладное 56 программное обеспечение.

Первыми и вторыми входами-выходами блока 15 управления станцией являются соответственно вторые входы-выходы адаптера 50 портов и вторые входы-выходы платы 59 Ethernet.

Входы-выходы блока 63 ПЧ интерфейсов спутникового терминала 19 (фиг.4) посредством внутренней шины 64 ISA соединены с входами-выходами приемника-декодера 65 для сбора данных о состоянии станций сети спутниковой связи, IP-маршрутизатора 66, блока 67 контроллера ПКТ, демодулятора 70 и модулятора 71 спутникового модема 69, вторые и третьи входы-выходы блока 67 контроллера ПКТ подключены соответственно к первым и вторым входам-выходам блока 68 сетевых и служебных интерфейсов, при этом вход и выход блока 63 ПЧ интерфейсов являются соответственно входом и выходом спутникового терминала 19, первыми и вторыми входами-выходами которого являются соответственно третьи и четвертые входы-выходы блока 68 сетевых и служебных интерфейсов.

Антенная система 1 предназначена для приема и передачи СВЧ сигналов С-диапазона волн. Антенна 2, входящая в состав антенной системы 1, представляет собой спутниковую антенну С-диапазона с автоматическим наведением на спутник-ретранслятор (СР) при вхождении в связь и с автосопровождением его во время работы. Антенна 2 состоит из карбонового зеркала диаметром 2.4 м и облучателя С-диапазона. Зеркало антенны 2 выполнено из алюминиевых сплавов со складными лепестками апертуры, что уменьшает ее габариты в транспортном состоянии.

В качестве антенной системы 1 может быть использована антенная система типа С-240М Vertex RSI, выполненная в виде антенного поста (АП), размещаемого на крыше подвижного объекта. Эта антенна используется в наземной станции и предназначена для возимых приложений, смонтированных на автоприцепах или трейлерах. Она обеспечивает быстрое автоматическое развертывание. Эта высококачественная, широкополосная антенна со смещенным облучателем удовлетворяет требованиям FCC по двухградусному шагу орбиты спутников связи. Конструктивными особенностями антенны являются великолепные радиочастотные характеристики, прочная конструкция и современные элементы привода, позволяющие точное наведение на спутник, а также компактная аэродинамическая форма для установки на крыше автомобиля или контейнера.

Контроллер 4 антенной системы 1 совместно с опорно-поворотным устройством 3 предназначен для автоматизации работы антенной системы, установленной на транспортном средстве. В качестве контроллера 4 может быть использован контроллер управления и наведения антенны типа RC3000 Antenna Controller. Контроллер RC3000 обеспечивает:

автоматический расчет азимута и угла места антенны;

определение широты и долготы антенны с использованием дополнительного GPS-приемника;

определение оси антенны с использованием дополнительного индукционного компаса;

автоматическое отслеживания наклонной орбиты спутников (опционно);

автоматический контроль поляризации;

хранение данных настроек и конфигурации спутниковой связи при помощи энергонезависимых элементов памяти;

автоматическое репозиционирование с использованием базы данных спутников;

постоянный мониторинг состояния антенны;

поддержку автосопровождения спутника-ретранслятора.

Система наведения 5 в составе GPS антенны 6 и GPS-приемника 7 предназначена для наведения антенны 2 на спутник и автосопровождения спутника-ретранслятора, смонтированного на ИСЗ или на космическом аппарате (КА), по радиосигналам, принятым GPS-приемником 7 от общей системы ГЛОНАСС и преобразованным приемником в электрические сигналы в виде данных о координатах широты и долготы направления антенны на спутник-ретранслятор.

Система управления антенной содержит блок ручного и автоматического управления антенной.

Ручное наведение антенны осуществляется с помощью входящего в состав станции прибора. После наведения антенны на максимум принимаемого сигнала в ручном режиме, включается режим «Автосопровождение». Режим «Автосопровождение» осуществляется совместно с помощью блока 15 управления станцией, блока 66 контроллера ПКТ спутникового терминала 19 и контроллера 4 управления антенной. Необходимый режим работы устанавливается с помощью блока управления 15 станцией.

По сигналу наведения антенны, сформированному блоком модема спутникового терминала 19, сигнал в цифровой форме через CAN контроллер блока 67 контроллера ГОСТ поступает на контроллер 4 системы управления антенной и с помощью следящих систем по азимуту и углу места обеспечивает автоматическую настройку диаграммы направленности антенны 2 антенной системы 1 в направлении, обеспечивающем максимум сигнала на выходе приемного радиотракта.

Навигационный GPS-приемник 7 совместно с GPS антенной 6 системы наведения 5 предназначен для определения пространственных координат, вектора скорости, текущего времени и других навигационных параметров, полученных в результате приема и обработки радиосигналов от навигационных спутников.

В качестве GPS антенны 6 обычно используется микрополосковая антенна, обладающая малой массой, габаритными размерами и простотой изготовления. Микрополосковая антенна состоит из двух параллельных проводящих слоев, разделенных диэлектриком. Нижний проводящий слой является заземленной плоскостью, а верхний - излучателем антенны. Она обеспечивает всенаправленный прием сигналов в рабочем диапазоне частот 1570-1625 МГц.

В качестве указанной GPS антенны 6 могут быть использованы также антенны серии GPS-700 типа GPS-703-GGG, имеющие размер 185 (диаметр) × 69 мм и вес до 500 г. Такая антенна способна принимать все возможные частоты навигационных систем (диапазонов L1, L2, L5 в системе GPS и L1, L2 в системе ГЛОНАСС).

GPS-приемник 7 относится к современным навигационным GPS приемникам, которые являются аналого-цифровыми системами. Переход на цифровую обработку осуществляется на одной из промежуточных частот.

На вход приемника поступают радиосигналы от спутников, находящиеся в зоне радиовидимости потребителя. Так как для решения навигационной задачи необходимо измерить псевдодальность и псевдоскорость относительно минимум четырех спутников, то навигационные приемники строятся в многоканальном исполнении (4-12 каналов в обычных приемниках и 20-48 каналов в двухчастотных совмещенных приемниках).

Типовой навигационный приемник сигналов систем ГЛОНАСС/GPS состоит из четырех функциональных частей: 1) антенной системы, 2) радиочастотной части, 3) цифрового блока корреляционной обработки, 4) навигационного процессора.

Принятый высокочастотный сигнал в радиочастотной части приемника переносят (преобразуют с помощью гетеродинного сигнала) на промежуточную частоту, дискретизируют и в цифровом виде сигнал поступает в коррелятор. В корреляторе приемника в цифровой форме формируются отсчеты синфазных I(k) и квадратурных Q(k) компонент сигнала, которые являются основой для работы алгоритмов поиска сигнала по частоте и задержке, слежения за фазой сигнала и выделения навигационного сообщения.

В качестве указанного приемника GPS может быть использован также приемник типа ГАЛС-П, разработанный Московским ФГУП «НИИ микроэлектронной аппаратуры «ПРОГРЕСС» (Проспект 2008. PROGRESS Microelectronics Research Institute, тел. (495) 153-01-31, факс: (495) 153-01-61). Он работает в частотном диапазоне L1 (1575±13 МГц) и обеспечивает 16 каналов. Выходные данные приемника: координаты в WGS 84 и ПЗ 90.02, время и разность шкал времени GPS/ГЛОНАСС, скорость, курс, состояние приемника; форматы данных: ASCII NMEA 0183 v.2.30, собственный бинарный формат, обеспечивающий скорость обмена 900-115200 бит/с. Приемник имеет канальный интерфейс в виде двух портов RS-232E.

Приемник может работать как в автономном режиме, так и в дифференциальном и применяется для определения местоположения и скорости движения подвижного объекта потребителя.

Дуплексер 8 предназначен для разделения сигналов трактов приема и передачи. Он может быть выполнен с применением прямоугольных волноводов, сечение которых соответствует используемому диапазону частот.

Малошумящий усилитель 9 предназначен для выделения и предварительного усиления принятого СВЧ сигнала С-диапазона. Малошумящий усилитель 9 может быть выполнен на полевых GaAs HEMT транзисторах с минимальным коэффициентом шума или с использованием технологии гибридных монолитных СВЧ интегральных схем.

В качестве такого блока может быть использован также параметрический усилитель с бесшумным преобразованием энергии колебаний определенной частоты.

Преобразователь частоты 10 приема построен по балансной схеме, которая обеспечивает минимум побочных продуктов преобразования. Он осуществляет преобразование принятого антенной 2 СВЧ сигнала С-диапазона и перенос его с помощью поднесущей (гетеродинного сигнала), поступающей с выхода приемного синтезатора 17 частоты, в полосу частот L-диапазона (950-2050) МГц, то есть осуществляет формирование первой промежуточной частоты и передачу преобразованного группового сигнала на вход усилителя 11 ПЧ приема.

Усилитель 11 ПЧ приема осуществляет усиление сигнала до требуемого уровня и передачу его на вход делителя частоты L-диапазона.

Делитель 12 частоты L-диапазона предназначен для разделения группового потока сигналов С-диапазона на два групповых сигнала и выделения из общего потока сигналов L-диапазона для использования в приемном тракте станции спутниковой связи.

В качестве такого делителя может быть использован серийно выпускаемый делитель/сумматор 1/2 L-диапазона. Указанный делитель обеспечивает работу в расширенном L-диапазоне частот от 700 до 2300 МГц. Он используется для деления/суммирования сигналов в приемном и передающем трактах земных станций спутниковой связи и телевидения.

Телевизионный приемник 13, состоящий из усилителя 30 первой ПЧ, смесителя 31, полосового фильтра 32, усилителя 33 второй ПЧ, частотного модулятора 34, блока 35 управления, гетеродина 36, восстановительного контура 37, видеоусилителя 38, частотного демодулятора 39 звука, частотного модулятора 40 и амплитудного модулятора 41, предназначен для приема телевизионных каналов и сигналов видеоизображений в организованной сети спутниковой связи. В телевизионном приемнике 13 производится второе преобразование частоты, демодуляция, разделение сигналов видео и звука, перенос сигнала в один из стандартных каналов MB или ДМВ диапазона.

В качестве телевизионного приемника 13 может быть использован также профессиональный интегрированный приемник-декодер «Pro View 2961» формата 4:2:0, обеспечивающий преобразование телевизионных интерфейсов и поддерживающий современные технологии DVB-S2 и IP. Он активно используется для приема и дискремблирования DVB-S2 контента. Передаваемый кон-тент декодируется приемником в аналоговый сигнал, после чего модулируется аналоговым модулятором для дальнейшего распределения. Для передачи в цифровом формате приемник конвертирует сигнал в формат ASI или IP, который затем мультиплексируется при помощи интеллектуального видеошлюза Scopus IVG и доставляется потребителю посредством QAM (Quadrature Amplitude Modulation - квадратурная амплитудная модуляция) модулятора. Такое решение обеспечивает многоканальную передачу аналогового и цифрового контента с возможностью эффективного перехода к полностью цифровому вещанию.

Указанный приемник-декодер используется для деинкапсулирования IP пакетов из MPEG и их дальнейшей передачи по сети IP по ВОЛС или FTP кабелю на каналообразующее оборудование, установленное в вынесенном офисе. Для этого приемник-декодер «Pro View 2961» имеет вход DVB-ASI, выходы DVB-ASI и MPEGoIP, высокоскоростной порт RS-422. Управление приемником-декодером «Pro View 2961» осуществляется по протоколам SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью) и на основе Веб.

Он обеспечивает прием и декодирование H.264/AVC (опция) телевизионного сигнала формата MPEG-2 в диапазоне частоты от 950 до 2150 МГц со скоростью 1-45 Мсимв/с, аудио 4(2) стерео (XLR), AC-3 pass-through (софт-опция), данные по стыку RS-232 со скоростью до 115 кбит/с (разъем DB-9) и 10/100 Base-T (разъем RJ-45).

Коммутатор 14 каналов предназначен для оперативной коммутации групповых трактов и каналов, образованных станцией спутниковой связи, на входы-выходы блока 15 управления станцией и через плату Ethernet на каналообразующую аппаратуру и оконечное оборудование, установленное у абонентов ЛВС, находящихся на рабочих местах вынесенного офиса.

Плата Ethernet, входящая в состав коммутатора 14 каналов, предназначена для сопряжения входов-выходов коммутатора со входами-выходами комплектующего оборудования станции и увеличения скорости обмена информацией между ними до 10 Мбит/с.

В качестве коммутатора 14 каналов может быть использован коммутатор-маршрутизатор серии Cisco Systems типа «Cisco 2960-24TC-L с двумя SFP модулями», имеющий соответствующее программное обеспечение, например, программное обеспечение Internetworking Operating Systems (IOS). Он обеспечивает организацию доступа к локальным сетям по асинхронным каналам связи. Выбранный маршрутизатор дополнительно оснащается платами расширения, которые позволяют объединить в единый IP-поток данные от контроллера 4 управления антенной спутниковой станции, телевизионного приемника 13, данные спутникового канала связи и передать этот поток на оконечное и каналообразующее оборудование, установленное в вынесенном офисе, по волоконно-оптической (ВОЛС) или кабельной (FTP) соединительным линиям связи.

Блок 15 управления станцией, выполненный в виде портативного компьютера, предназначен для проведения инсталляции специального программного обеспечения по управлению, контролю и мониторингу спутниковой антенной системы, элементов станции и оборудования телевизионного приема, входящего в состав станции спутниковой связи. В качестве такого компьюте