НАЗЕМНАЯ МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ Российский патент 1996 года по МПК H04B7/26 

Изобретение относится к технике связи, более конкретно к мобильным системам спутниковой связи и может использоваться для оперативного обеспечения взаимодействия и обмена информационными телеграфными, телефонными и фототелеграфными сообщениями по дуплексному радиоканалу для обеспечения ретрансляции сигналов между наземными станциями.

Известно устройство управления в системе спутниковой связи, содержащее средства формирования и передачи сигналов команд управления для управления спутником [1]
Такое устройство не обеспечивает взаимодействия между наземными станциями, осуществляет коммутацию сигналов на спутнике-ретрансляторе.

Известно устройство управления ретранслятором, обеспечивающее управление антеннами ретранслятора и переключением направления передачи [2] Однако такое устройство не обеспечивает надежного оперативного взаимодействия и обмена информационными сигналами по дуплексному радиоканалу в мобильных системах спутниковой связи.

Цель изобретения обеспечение надежного оперативного взаимодействия и обмена информационными сигналами по дуплексному радиоканалу в мобильных системах спутниковой связи.

На фиг. 1 изображена структурная схема систем спутниковой связи; на фиг. 2 структурная схема наземной мобильной станции; на фиг. 3 выполнение активной фазированной антенной решетки; на фиг. 4 схема блока сварки; на фиг. 5 схема блока управления.

Наземная мобильная станция содержит передающий антенный блок 1, передатчик 2, приемный антенный блок 3, приемник 4, демодулятор 5, блок управления 6, приемный антенный блок 3 содержит антенные элементы 7, сумматоры 8, 9, блок 10, модем телемеханики 11, коммутаторы 12, блок свертки 10 состоит из сумматоров 13, модуляторов 14, сумматора 15 и направленного ответвителя 16, блок управления 6 состоит из центральной электронно-вычислительной машины 17, терминала 18, системной шины 19, канальной электронно-вычислительной машины 20, модема телемеханики 21.

Система работает следующим образом. С выхода передатчика 1 сигнал несущей частоты поступает в передающий антенный блок 2. Усиленные в активной фазированной антенной решетке сигналы несущей частоты излучаются антенной в направлении ретранслятора. Направление излучения устанавливается в результате формирования определенной фазовой программы микровычислителями фаз, расположенными в передающих модулях активной фазированной антенной решетки управляемых от блока управления 6.

Принятые приемником 4 сигналы усиливаются по высокой частоте приемными модулями, суммируются и поступают на вход суммарно-разностного преобразователя, который осуществляет формирование суммарного информационного сигнала и двух разностных сигналов α и β, несущих и информацию о величине и знаке отклонения равносигнальной оси диаграмм направленности активной фазированной антенной решетки от направления на ретранслятор, далее сигналы поступают на вход моноимпульсного преобразователя, который формирует из сигналов S, α, β одноканальный сдвиг D, состоящий из двух частотно-уплотненных сигналов a, β и суммарный сигнал S. Принятый сигнал усиливается и приобретает необходимый фазовый сдвиг в соответствии с заданной программой по каждому каналу. Блок формирования преобразует поступившие сигналы в суммарный сигнал четырех частей активной фазированной антенной решетки, обеспечивая получение суммарной диаграммы направленности и двух разностных сигналов a и β,, обеспечивающих формирование равносигнальной зоны по плоскостям, проходящим соответственно через оси α и β.. Сформированные сигналы поступают в блок свертки 10, в котором информационный сигнал без преобразования поступает на выход блока. Сигналы Δα, Δβ после двухпозиционной модуляции (О, П) суммирования и наложения немодулированного суммарного сигнала объединяются на один выход. Для выделения в демодуляторе 5 направлений a, β сигналы последних модулируются различными частотами F_генα и F_генβ. Для более качественного выделения пеленгационного сигнала применен метод дополнительного 90^o сдвига между сигналами S и Δ.. Разнофазность и равноамплитудность при суммировании в пределах заданных точностей достигается использованием юстировочных фазируемых элементов. Приемный блок 3 выдает в блок контроля 6 сигналы, характеризующие работоспособность каждого дискрета фазовращателя антенны. Команды управления, поступающие на приемный блок 4 последовательным кодом несут информацию об углах визирования в плоскостях азимута и угла места.

Основным элементом блока управления является канальная ЭВМ 20, в которой реализуется алгоритм управления передающей и приемной частями станции. Канальная ЭВМ 20 связана с центральной ЭВМ 17 по интегральной линии связи системной шиной. Канальная ЭВМ 20 связана с модемом 21 дуплексным каналом связи, работающим на скорости 2,4 Кбит/с через опто-электронные развязки.

Команда управления формируется в канальной ЭВМ 20 в виде 16-разрядных слов, имеющих информационную часть и признак команды. Информацию, на основании которой должна быть сформирована команда, вырабатывается алгоритмом работы канальной ЭВМ 20 и использованием данных, поступающих от ЭВМ 17 по сигнальной шине 19. В блоках телемеханики происходит идентификация признака полученной команды с номером данного блока и при условии их совпадения осуществляются прием команды и декодирование ее информационной части. Управляющие сигналы выдаются на выход блока телемеханики или по линии выдачи самосинхронизирующегося кода единиц и нулей с тактовой частотой 2,4 кГц или в виде параллельного слова. По этой же линии выдаются номиналы широкополосных сигналов в генераторы двоичных последовательностей, находящиеся в составе передатчика 1 (модулятора) и демодулятора 5 приемной части.

Таким образом преложенное устройство позволяет обеспечить высокую надежность оперативного взаимодействия и обмена информационными сигналами по дуплексному радиоканалу в мобильных системах спутниковой связи.

Использование: техника связи, система спутниковой связи. Сущность изобретения: станция обеспечивает взаимодействие и обмен телефонными, телеграфными и фототелеграфными сообщениями по дуплексному радиоканалу и по двухпроводным линиям с информационным управляющим комплексом. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Наземная мобильная станция спутниковой системы связи, содержащая в передающей части последовательно соединенные передатчик и передающий антенный блок, а в приемной части последовательно соединенные приемный антенный блок, приемник и демодулятор, а также блок управления, отличающаяся тем, что сигнальные выходы демодулятора соединены с соответствующими входами блока управления, выход "Пеленг" демодулятора соединен с входом управления блока управления, сигнальные выходы которого соединены с соответствующими входами передатчика, при этом приемный антенный блок выполнен в виде активной фазированной антенной решетки, выход которой соединен с информационным, суммарным и разностными входами блока свертки, выходы которого являются входами приемного антенного блока, входы управления которого являются входами модема телемеханики, выходы которого соединены с входами регулировки активной фазированной антенной решетки, при этом системная шина блока управления соединена с линией компьютерной сети. 2. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что блок свертки состоит из двухпозиционного модулятора, входы которого являются входами суммарно-разностных сигналов, а выход двухпозиционного модулятора через первый сумматор соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с информационным входом блока свертки. 3. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что демодулятор выполнен двухканальным, один канал которого содержит демодулятор группового информационного сигнала, а другой канал содержит демодулятор угловых ошибок, при этом один из выходов демодулятора группового информационного сигнала соединен с входом демодулятора угловых ошибок, при этом гетеродинные входы демодулятора группового информационного сигнала соединены с выходами формирователя двоичных сигналов, вход управления которого соединен с выходом блока управления. 4. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления состоит из канальной электронно-вычислительной машины, соединенной с системной шиной, а через модем телемеханики с входом управления коммутатора для ретрансляции.