直升機衛星通信系統關(guān)鍵技術(shù)

　　3 工程測試方案設計

　　衛星通信系統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的中斷概率不超過(guò)0.01%，為了驗證系統的這種性能，對測試方法的設計以及處理方法具有較高的要求。某機 載衛星通信系統在進(jìn)行工程測試驗證時(shí)，基于關(guān)鍵技術(shù)的考慮重點(diǎn)設計以下測試項目，以達到對系統考核驗證的目的。

　　1) 大機動(dòng)及大速度飛行。在機載衛星通信系統中，天線(xiàn)跟蹤是關(guān)鍵技術(shù)，當載機在高速運動(dòng)、爬升/ 下降和轉彎條件下，天線(xiàn)伺服控制系統使天線(xiàn)波束始終精確對準衛星，因此，通過(guò)大機動(dòng)飛行達到對系統伺服系統的跟蹤性以及穩定性的測試目的。

　　2) 高緯度地區及降雨環(huán)境飛行。地面天線(xiàn)的仰角極低時(shí)，地面熱噪聲將進(jìn)入天線(xiàn)的近旁瓣甚至主瓣，從而提高天線(xiàn)噪聲 ，降低地面系統的G/T 值，天線(xiàn)仰角低，從地球站到衛星的傳輸距離長(cháng)，載波的自由空間損耗也較大。仰角低時(shí)，載波穿越降雨區的距離也較長(cháng)，Ku 頻段載波在降雨時(shí)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發(fā)器EIRP。因此，通過(guò)高緯度地區的飛行測試以及降雨環(huán)境下的系統測試 實(shí)現對系統低仰角及降雨損耗的考核驗證目的。

　　3) 信號較弱地區飛行。同一衛星資源在不同區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 某機載衛星通信系統為例，分別在南京地區和高原地區進(jìn)行測試評估，中心站置于北京，衛星資源參數(軌道位置東經(jīng)87.5°，轉發(fā)器帶寬BTs=36 MHz，轉發(fā)器輸入補償10 dB 和輸出補償為4 dB)。試驗結果表明，南京地區的鏈路通信質(zhì)量明顯優(yōu)于高原地區，且高原地區的圖像傳輸存在較嚴重的丟包現象。具體分析如表1 所示。

　　表1 不同地區衛星轉發(fā)器參數與鏈路質(zhì)量對比分析

　　從 表1 可以看出，衛星轉發(fā)器在南京地區的等效全向輻射功率和品質(zhì)因素優(yōu)于高原地區，通過(guò)鏈路計算得出的能噪比南京地區優(yōu)于高原地區。雖然系統設計時(shí)，調制解調器 在能噪比為5.0 dB 時(shí)能夠保證信息傳輸質(zhì)量，但是，考慮雨衰裕量等因素，在信號較弱地區仍然需要調整設備發(fā)射功率或天線(xiàn)尺寸，方能滿(mǎn)足較好的通信質(zhì)量，這與工程實(shí)際應用完全 吻合。

　　4 結論

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