直升機衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

　　3 工程測試方案設計

　　衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設計通常要求高概率可靠度( 例如99.99%)，這就要求各種衰減引起系統(tǒng)的中斷概率不超過0.01%，為了驗證系統(tǒng)的這種性能，對測試方法的設計以及處理方法具有較高的要求。某機 載衛(wèi)星通信系統(tǒng)在進行工程測試驗證時，基于關(guān)鍵技術(shù)的考慮重點設計以下測試項目，以達到對系統(tǒng)考核驗證的目的。

　　1) 大機動及大速度飛行。在機載衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，天線跟蹤是關(guān)鍵技術(shù)，當載機在高速運動、爬升/ 下降和轉(zhuǎn)彎條件下，天線伺服控制系統(tǒng)使天線波束始終精確對準衛(wèi)星，因此，通過大機動飛行達到對系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的跟蹤性以及穩(wěn)定性的測試目的。

　　2) 高緯度地區(qū)及降雨環(huán)境飛行。地面天線的仰角極低時，地面熱噪聲將進入天線的近旁瓣甚至主瓣，從而提高天線噪聲 ，降低地面系統(tǒng)的G/T 值，天線仰角低，從地球站到衛(wèi)星的傳輸距離長，載波的自由空間損耗也較大。仰角低時，載波穿越降雨區(qū)的距離也較長，Ku 頻段載波在降雨時所受的衰耗和噪聲增量將相應增大。這些因素都可能抵消掉部分的轉(zhuǎn)發(fā)器EIRP。因此，通過高緯度地區(qū)的飛行測試以及降雨環(huán)境下的系統(tǒng)測試 實現(xiàn)對系統(tǒng)低仰角及降雨損耗的考核驗證目的。

　　3) 信號較弱地區(qū)飛行。同一衛(wèi)星資源在不同區(qū)域的等效全向輻射功率和品質(zhì)因素是有差異的，這將直接影響鏈路的能噪比，即鏈路質(zhì)量。

　　以 某機載衛(wèi)星通信系統(tǒng)為例，分別在南京地區(qū)和高原地區(qū)進行測試評估，中心站置于北京，衛(wèi)星資源參數(shù)(軌道位置東經(jīng)87.5°，轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬BTs=36 MHz，轉(zhuǎn)發(fā)器輸入補償10 dB 和輸出補償為4 dB)。試驗結(jié)果表明，南京地區(qū)的鏈路通信質(zhì)量明顯優(yōu)于高原地區(qū)，且高原地區(qū)的圖像傳輸存在較嚴重的丟包現(xiàn)象。具體分析如表1 所示。

　　表1 不同地區(qū)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器參數(shù)與鏈路質(zhì)量對比分析

　　從 表1 可以看出，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器在南京地區(qū)的等效全向輻射功率和品質(zhì)因素優(yōu)于高原地區(qū)，通過鏈路計算得出的能噪比南京地區(qū)優(yōu)于高原地區(qū)。雖然系統(tǒng)設計時，調(diào)制解調(diào)器 在能噪比為5.0 dB 時能夠保證信息傳輸質(zhì)量，但是，考慮雨衰裕量等因素，在信號較弱地區(qū)仍然需要調(diào)整設備發(fā)射功率或天線尺寸，方能滿足較好的通信質(zhì)量，這與工程實際應用完全 吻合。

　　4 結(jié)論

　　在機載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工程測試過程中，對直升機衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關(guān) 鍵技術(shù)進行了較為深入的研究，找出了測試設計過程中的關(guān)鍵技術(shù)點，通過設計測試方案驗證了某型機載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量，并與理論計算進行了對比分析， 達到了理論與實踐相結(jié)合的試驗目的。由于國內(nèi)機載衛(wèi)星通信應用尚處于初步階段，對于系統(tǒng)的測試更是出于摸索階段，對衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究可以為后續(xù) 型號系統(tǒng)的測試與性能評估提供相應的技術(shù)參考和借鑒。