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动中通天线:“针尖对麦芒”的连接

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2018-11-27 09:45  来源:中国科技网-科技日报  
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  打电话、发朋友圈、刷微博、看视频,如今的手机已经成为我们生活习惯的一部分。但在没有网络信号的大海上,这些看似平常的生活习惯,却是一种奢侈。

  渔民出海打渔,只能靠海事卫星电话与陆地上的亲人联系,高额的话费让渔民消费不起,手机也成了“摆设”。

  不过如今浙江舟山的渔民们却很幸福,他们只需要在船上装上一个银白相间、外形似“锅”的产品,当渔船在海上航行时,通信终端就可以接收到卫星发射的信号,将其转化为WiFi信号,之后就可以直接畅享互联网,观看视频直播,使用微信,而且费用还很低。

  “这个‘锅’叫船载动中通天线。”项目负责人、北京星网卫通科技开发有限公司总经理徐烨烽告诉记者,动中通天线能够实现实时、高宽带、无间断地传递图像、视频、语音等多媒体信息,是应急通信、机动通信、边远地区通信的最优选择。

  近年来,由徐烨烽、张仲毅等技术人才带领的研发团队,依托自身在北斗和惯性等领域的技术优势,独立自主研制开发了基于惯性/北斗的动中通天线跟踪指向系统,突破了动中通天线自动寻星技术、低成本惯性测姿技术、动中通天线稳定跟踪技术等关键技术,有效提升了产品性能,并大幅降低了使用成本,推动了移动卫星通信天线的产业化应用。在2017年度北京市科学技术奖评选中,该项目荣获二等奖。

  研制高性价比的伺服跟踪系统

  “您所拨叫的用户不在服务区”。在生活中,由于没有通信信号我们偶尔会遇到这样的情况,但在卫星通信面前,这都不是事。

  “所谓站得高,才能看得远”,区别于地面移动通信网络覆盖方式,卫星通信不受地面环境影响,无论您身处哪里都可以自由地与外界进行无障碍通信。

  尤其是当发生地震、洪水、台风等自然灾害时,常规的地面通信可能遭到破坏,常常导致通信拥挤、堵塞、中断、瘫痪等不同程度的通信障碍,灾情信息无法快速准确获取,在一定程度上制约了应急指挥、决策。因此,建设机动灵活、安全可靠、规模适度的抢险应急动中通卫星通信系统就十分必要。

  动中通天线是利用地球同步卫星作为中转站,在我们日常所见的移动载体平台(如运动中的车、船、飞机等)上依然能够实时精确对准天上的卫星,从而实现高可靠性、高带宽的通信。据了解,目前动中通天线已经成为移动卫星通信终端中不可或缺的关键产品。

  “天上卫星资源短缺和地面通信终端价格贵、可靠性差等因素,一定程度上制约了宽带卫星通信的发展。”徐烨烽说。

  据悉,宽带卫星通信的前提是地面的卫星天线始终精确对准天上的通信卫星,但在地面载体移动过程中,由于其姿态和地理位置发生变化,会引起原对准卫星天线偏离卫星,使通信中断,因此必须对载体的这些变化进行隔离,使天线不受影响并始终对准卫星。

  “移动载体需要不间断地跟踪对准卫星,这非常难,就好比针尖对麦芒。”徐烨烽说。

  另外,高昂的成本也限制了卫星通信的发展。其中,伺服跟踪系统是技术关键,也是成本最高的地方。徐烨烽告诉记者,一般伺服跟踪系统有两种解决方案。途径一是高精度光纤惯性导航,虽然测量精度很高,但成本极高,一般用户很难承受,渔民更是只能望洋兴叹;途径二是采用低成本MEMS陀螺加卫星信标信号,通过信标信号修正提升系统精度,使得系统在确保跟踪性能的情况下整体成本大幅度降低。


(责任编辑:东北科技)
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