技術詳細介紹
項目概述：
動中通天線在車輛、船舶、飛機等移動載體運動過程中，可實時跟蹤同步軌道衛星，通過衛星轉發信號，實現不間斷的語音、數據、圖像等信息傳輸，可滿足移動條件下寬帶衛星通信的需要，可廣泛應用于軍用指揮通信、應急通信保障、遠洋船舶等領域。
自動化所從2015年底開始開發動中通產品，先后完成了SW-P800U-I和SW-P800U-II兩型產品開發，其中SW-P800U-I型動中通主要面向公安、應急保障等民用市場，SW-P800U-II主要瞄準軍品市場。
圖1 SW-P800U-II型動中通
一、系統組成
動中通主要由射頻分系統、伺服分系統和天線控制單元組成，射頻分系統和天線轉臺為外購件，其余部件自主研發，其中BUC（功放）為用戶選配件，一般由用戶自行配置，不屬于本系統研制范疇。射頻分系統主要完成射頻信號的接收、低噪放大、下變頻，以及中頻信號的上變頻、功率放大和射頻信號反射等功能。伺服分系統主要實現天線姿態信息的采集、載體擾動角速率的測量、控制天線的方位角和俯仰角對衛星進行穩定跟蹤。天線控制單元為系統進行供電，同時可以對系統狀態進行監控，操作人員通過天線控制單元鍵盤可以修改衛星參數、對慣導進行標定等。
圖2 系統組成
射頻分系統主要由天饋、OMT、雙路旋轉關節、BUC（用戶選配）、LNB、功分器、信標接收機等組成。天饋是射頻分系統的核心部分，主要由主反射面、副反射面和饋源喇叭三部分組成。接收過程：衛星發射的射頻信號經主、副反射面兩次反射后，匯聚到饋源處，饋源將射頻信號饋送到正交模耦合器（OMT），經LNB 進行低噪聲放大和下變頻，變為中頻信號（950MHz~1450MHz），中頻信號進入調制解調器，解調為數字信號，供業務端進行數據處理。發射過程：業務端數字信號進入調制解調器，進行射頻調試，轉化為中頻信號，經過BUC上變頻和功率放大處理后，通過饋源輻射，經過天饋副反射面和主反射面反射，向目標衛星輻射。
天線伺服分系統為兩軸捷聯穩定系統，主要器件包括執行傳動器件和敏感傳感器件，執行傳動器件包括：控制箱和三個直流電機，其中三個直流電機分別控制天線的俯仰、方位和極化角。敏感傳感器件主要包括慣導和電機編碼器。天線伺服分系統采用三環穩定工作方式，控制箱接收慣導測量的擾動角速率，經過坐標變換，將擾動角速率映射到天線的方位、俯仰和極化角速率，通過控制三個直流電機的轉速，補償擾動角速率，實現速度開環穩定；另一方面，利用慣導測量的天線姿態數據，可實時計算天線的理論指向角，作為天線的預置指向，控制天線的指向，實現位置開環穩定；最后，利用圓錐掃描方式，測量天線的指向誤差，控制天線消除誤差角，實現信標信號閉環穩定跟蹤。
天線控制單元具有人機交互功能，對整個系統進行監測和控制，并為系統供電。
圖3系統工作流程
三、主要技術指標
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1. 跟蹤方式：自動跟蹤、信標跟蹤與慣導三環跟蹤；
2. 跟蹤精度：≤0.2°；
3. 天線初始對星時間：≤3分鐘（靜態或運動中）；
4. 丟失再捕獲時間：≤1秒（目標遮擋20分鐘內）；
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1. 方位：速度≥100°/s ，加速度≥800°/s2；
2. 俯仰：速度≥100°/s ，加速度≥800°/s2；
3. 極化：速度≥100°/s ，加速度≥800°/s2。
（三）射頻性能指標
1. 工作頻率范圍：發射：14.00~14.50GHz；接收：12.25~12.75GHz；
2. 天線等效口徑：≥0.8m；
3. 天線增益：發射:≥38 20lg(f/14.25)dBi；接收:≥37 20lg(f/12.50)dBi；
4. 交叉極化隔離度：≥35dB；
5. 收發端口隔離度：≥85dB；
6. 極化方式：線極化（自動調整）；
7. 第一旁瓣：方位≤-14dB；俯仰≤-12dB；
8. 功率容量：≥100W。
?。ㄋ模┉h境適應性指標
1. 工作溫度：-45℃～ 65℃；
2. 儲存溫度：-55℃～ 70℃；
3. 工作濕度：0~100% ；
4. 供電：220V（1±15%）。
圖4 動中通使用模式
應用范圍：1. 動中通天線安裝到車、船、飛機等載體上，載體在運動過程中，天線可以穩定指向衛星，通過地球靜止軌道衛星將圖像、話音、數據連接到指揮中心地面主站，并具有現場指揮、遠程移動指揮、視頻信息采集、無線攝像視頻信息采集、移動電話電臺調度、移動視頻會議、實時圖像切換、智能保護等多項功能，使事件現場情況及時傳送到指揮中心，便于指揮員實時掌握現場情況，進行正確決策，具有不受時間、地域、距離的限制、實現動態和靜態條件下的實時雙向傳輸等特點，可以廣泛應用于應急保障、軍事遠程指揮等領域。
2. 民用領域。
3. 應急保障。為突發事件、自然災害事故、反恐等各種現場提供圖像、話音、傳真、數據等多種通信業務服務，提高指揮調度通信能力。
4. 遠洋船舶。
5. 遠航飛機。
6. 偏遠地區、山區、海島接入互聯網，為用戶提供寬帶移動通信服務。
7. 軍用領域。
8. 提供大跨度、大范圍、遠距離的機動、靈活的軍用移動通信鏈路，實現部隊遠程指揮，提升部隊遠程指揮調度和信息傳輸能力，廣泛用于裝甲指揮車、輪式指揮車、艦載指揮系統、機載指揮系統等。
技術優勢：
1. 精通伺服穩控技術。自動化所在自動控制領域具有扎實的技術積累，針對動中通特點，團隊自主開發了伺服驅動系統，系統響應速度快，在顛簸路面下，能夠穩定跟蹤衛星。
2. 獨有的慣導數據融合算法。慣導能夠快速完成初始對準，精確估計零偏傳感器零偏，采用衛星信標信號與慣導融合算法，提高慣導航向精度。
3. 先進的穩控方案。慣導系統與伺服穩定系統融合設計，提升系統性能。
4. 天線高增益、低旁瓣，具有優良的電性能。
產品特色：
1. "快"--初始捕獲時間短?？稍陟o態、高動態下，快速捕星，尋星時間小于60s。
2. "準"--跟蹤精度高。采用速度、位置、信標三級反饋穩定，顛簸路面下，穩定跟蹤精度小于0.5dB（0.2°）。
3. "穩"--系統可靠性高、穩定性好。高集成度、高等級防護，滿足軍民用裝備使用要求。
項目所處階段：
目前，產品完成了研制，開始小批量試制。產品各項指標均經過了嚴格的測試，測試項目包括：射頻性能測試、伺服穩定性能測試、高低溫試驗、沖擊振動試驗、跑車試驗、寒區試驗等。
