RU2455769C1

RU2455769C1 - Container-type satellite communications station

Info

Publication number: RU2455769C1
Application number: RU2011130946/08A
Authority: RU
Inventors: Вадим Степанович Балицкий (RU); Вадим Степанович Балицкий; Михаил Викторович Кривенков (RU); Михаил Викторович Кривенков; Николай Николаевич Колыванов (RU); Николай Николаевич Колыванов; Александр Иванович Пятницин (RU); Александр Иванович Пятницин; Николай Иванович Вергелис (RU); Николай Иванович Вергелис; Сергей Дмитриевич Постников (RU); Сергей Дмитриевич Постников; Артем Викторович Яковлев (RU); Артем Викторович Яковлев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория"
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2012-07-10

Abstract

FIELD: information technology.

SUBSTANCE: container-type satellite communications station includes: antenna system consisting of antenna, rotary mechanism with electric power drives and antenna master controller; guidance system consisting of GPS antenna and GPS receiver; duplexer; low-noise amplifier; receiving frequency converter; intermediate frequency (IF) amplifier; L-range frequency divider; television receiver; multiplexor switch; reference generator unit; receiving and transmitting frequency synthesizers; satellite terminal; transmission IF amplifier; transmission frequency converter; power amplifier; transmitter controller; communication network control server; optical cross; informational cable entry; fiber-optic communication line; wire communication line and communication line for connection with external subscribers via local telephone system.

EFFECT: providing possibility of high-speed transmission and receiving information of various types with required communication quality and increased throughput of communication directions.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронным системам связи с использованием радиоизлучения при размещении станции в наземном мобильном объекте и может быть использовано в качестве земной станции (ЗС) системы спутниковой связи.The invention relates to electronic communication systems using radio emission when placing a station in a land mobile object and can be used as an earth station (AP) satellite communications system.

В настоящее время спутниковая связь все большее значение приобретает в системах передачи различного вида информации на сетях связи различных министерств и ведомств, включая программы телевидения, передачу телефонных сообщений и телеграфной информации, дискретной информации от ЭВМ и других источников. При этом для организации сетей спутниковой связи используются различные станции, в том числе стационарные и подвижные станции спутниковой связи, которые включают в себя земные станции (ЗС) различного типа: возимые, размещаемые на подвижных объектах, и носимые станции спутниковой связи.Currently, satellite communications is becoming increasingly important in transmission systems of various types of information on communication networks of various ministries and departments, including television programs, transmission of telephone messages and telegraph information, discrete information from computers and other sources. At the same time, various stations are used to organize satellite communication networks, including stationary and mobile satellite communication stations, which include various types of earth stations (ES): mobile, located on mobile objects, and portable satellite communication stations.

Наибольшее распространение получили системы подвижной спутниковой связи (ПСС), предназначенные для организации связи между абонентами наземных сетей общего пользования и подвижными терминалами, устанавливаемыми на подвижных объектах, например, морских и речных судах, самолетах, автомобилях, железнодорожных поездах и т.д.The most widely used systems are mobile satellite communications (MSS), designed to organize communication between subscribers of public land networks and mobile terminals installed on mobile objects, for example, sea and river vessels, airplanes, cars, railway trains, etc.

Наиболее важным элементом любой системы ПСС являются абонентские станции спутниковой связи, поскольку именно эти станции устанавливаются на подвижных средствах.The most important element of any MSS system is satellite subscriber stations, since it is these stations that are installed on mobile vehicles.

Однако в последнее время все большее значение приобретают вопросы обеспечения связи в районах со слабо развитой инфраструктурой в отношении связи, в которых очень сложно и трудно развертывать телефонные сети общего пользования. В таких случаях задача обеспечения связи может быть решена путем создания станций спутниковой связи, размещенных в контейнерах, в том числе необслуживаемых станций, которые предназначены для круглосуточной работы в составе сетей спутниковой связи или для автономной работы.Recently, however, issues of providing communications in areas with poorly developed infrastructure regarding communications, in which it is very difficult and difficult to deploy public telephone networks, have become increasingly important. In such cases, the task of providing communication can be solved by creating satellite communication stations located in containers, including unattended stations, which are designed for round-the-clock operation as part of satellite communication networks or for autonomous operation.

Известны системы спутниковой связи, в которой используются абонентские станции, содержащие антенну, приемник, демодулятор и получатель информации, источник сообщения, модулятор и передатчик [1, 2].Known satellite communication systems in which subscriber stations are used, comprising an antenna, a receiver, a demodulator and a recipient of information, a message source, a modulator and a transmitter [1, 2].

Недостатком указанных абонентских станций является их узконаправленное применение для передачи одного-двух видов информации в системе спутниковой связи, что ограничивает их широкое использование.The disadvantage of these subscriber stations is their narrow application for the transmission of one or two types of information in a satellite communication system, which limits their widespread use.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому изобретению является устройство приема и передачи спутниковой связи, описанное в [3]. Это устройство содержит последовательно соединенные дуплексер, соединенный с облучателем вынесенной антенны, первый преобразователь частоты (приема) и разделительный фильтр, выходом соединенный с входом второго преобразователя частоты (передачи), выход которого через усилитель мощности соединен с входом дуплексера, а также содержит блок управления, приемный синтезатор частоты, выход которого соединен с вторым входом первого преобразователя частоты, и передающий синтезатор частоты, подключенный к второму входу второго преобразователя частоты, вторые вход и выход разделительного фильтра подключены соответственно к выходу и входу внешнего модема.Closest to the technical nature of the present invention is a device for receiving and transmitting satellite communications, described in [3]. This device contains a serially connected duplexer connected to an irradiator of a remote antenna, a first frequency converter (reception) and a separation filter, output connected to the input of the second frequency converter (transmission), the output of which through a power amplifier is connected to the input of the duplexer, and also contains a control unit, a receiving frequency synthesizer, the output of which is connected to the second input of the first frequency converter, and a transmitting frequency synthesizer connected to the second input of the second converter I frequency, the second input and output of the separation filter are connected respectively to the output and input of the external modem.

Недостатком известного устройства приема и передачи спутниковой связи является его ограниченные функциональные возможности по передаче различного вида информации с требуемым качеством связи и низкая пропускная способность.A disadvantage of the known device for receiving and transmitting satellite communications is its limited functionality for transmitting various types of information with the required communication quality and low bandwidth.

Кроме того, известное устройство не обеспечивает возможность автоматического наведения антенны на ретранслятор, размещенный на искусственном спутнике Земли (ИСЗ), что существенно снижает качество предоставляемых услуг спутниковой связи за счет постоянного изменения местоположения ИСЗ и соответственно резкого снижения уровня принимаемого сигнала.In addition, the known device does not provide the ability to automatically direct the antenna to a repeater located on an artificial Earth satellite (AES), which significantly reduces the quality of satellite communication services due to the constant change in the location of the AES and, accordingly, a sharp decrease in the level of the received signal.

Целью изобретения является обеспечение возможности высокоскоростной передачи/приема различного вида информации с требуемым качеством связи и повышение пропускной способности направлений связи, организуемых с помощью имеющегося в составе предлагаемой станции оборудования.The aim of the invention is to enable high-speed transmission / reception of various types of information with the required communication quality and increase the throughput of communication directions, organized using the equipment included in the proposed station.

Задачей изобретения является создание станции спутниковой связи контейнерного исполнения, обеспечивающей возможность организации сети подвижной связи в районах, не оборудованных стационарными средствами и комплексами связи, с приемом и передачей по образованным направлениям высокоскоростных данных, речевых и факсимильных сообщений, документальной и видеоинформации, приема программ телевидения и видеоизображений, а также возможность сопряжения с действующими системами связи различных министерств и ведомств.The objective of the invention is the creation of a container-based satellite communications station, providing the possibility of organizing a mobile communications network in areas that are not equipped with stationary means and communication complexes, with the reception and transmission of high-speed data, voice and fax messages, documentary and video information, and television programs and video images, as well as the ability to pair with existing communication systems of various ministries and departments.

Поставленная цель достигается тем, что в станцию спутниковой связи контейнерного исполнения, содержащую дуплексер, преобразователь частоты приема, блок управления станцией, приемный синтезатор частоты, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя частоты приема, последовательно соединенные преобразователь частоты передачи, к управляющему входу которого подключен выход передающего синтезатора частоты, и усилитель мощности, введены антенная система, состоящая из антенны, опорно-поворотного устройства с электросиловыми приводами и контроллера управления антенной, система наведения, состоящая из последовательно соединенных GPS антенны и GPS-приемника, малошумящий усилитель, усилитель промежуточной частоты (ПЧ) приема, делитель частоты L-диапазона, телевизионный приемник, коммутатор каналов, блок опорного генератора, спутниковый терминал, усилитель ПЧ передачи, контроллер передатчика, сервер управления сетью связи, оптический кросс, информационный кабельный ввод, волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) для выдачи/приема групповых потоков, проводная линия связи для выдачи/приема каналов и линия связи для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами, при этом управляющий вход-выход антенны антенной системы соединен с первым входом-выходом опорно-поворотного устройства с электросиловыми приводами, второй вход-выход которого соединен с управляющим входом-выходом контроллера управления антенной, информационный вход которого соединен с выходом GPS-приемника, СВЧ вход-выход антенны соединен с СВЧ входом-выходом дуплексера, выход которого соединен со входом малошумящего усилителя, выход которого соединен со входом преобразователя частоты приема, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ приема, выход которого соединен со входом делителя частоты L-диапазона, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко входам телевизионного приемника и спутникового терминала, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ передачи, выход которого соединен со входом преобразователя частоты передачи, вход-выход контроллера управления антенной соединен с первым входом-выходом коммутатора каналов, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом телевизионного приемника, первый вход-выход блока управления станцией по стыку RS-232 соединен с третьим входом-выходом коммутатора каналов, четвертый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен со вторым входом-выходом блока управления станцией, первый и второй выходы блока опорного генератора подключены к управляющим входам соответственно приемного и передающего синтезаторов частоты, вход-выход блока опорного генератора соединен с пятым входом-выходом коммутатора каналов, шестой и седьмой входы-выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам-выходам спутникового терминала, восьмой вход-выход коммутатора каналов соединен с первым входом-выходом контроллера передатчика, второй вход-выход которого соединен с дополнительным входом-выходом усилителя мощности, девятый вход-выход коммутатора каналов соединен с первым входом-выходом сервера управления сетью связи, второй вход-выход которого соединен с десятым входом-выходом коммутатора каналов, одиннадцатый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом оптического кросса, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом информационного кабельного ввода, второй вход-выход которого соединен с двенадцатым входом-выходом коммутатора каналов, тринадцатый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом информационного кабельного ввода, к четвертому, пятому и шестому входам-выходам которого подключены входы-выходы соответственно ВОЛС для выдачи/приема групповых потоков, проводная линия связи для выдачи/приема каналов и линия связи для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами.This goal is achieved by the fact that in a container-based satellite communications station containing a duplexer, a receiving frequency converter, a station control unit, a receiving frequency synthesizer, the output of which is connected to a control input of a receiving frequency converter, a transmission frequency converter is connected in series, to the control input of which an output is connected a transmitting frequency synthesizer, and a power amplifier, an antenna system consisting of an antenna, a rotary support device with electric power was introduced drives and an antenna control controller, a guidance system consisting of a series-connected GPS antenna and a GPS receiver, a low-noise amplifier, an intermediate frequency amplifier (IF), an L-band frequency divider, a television receiver, a channel switch, a reference oscillator block, a satellite terminal , IF amplifier, transmitter controller, communication network management server, optical cross, data cable entry, fiber-optic communication line (FOCL) for issuing / receiving group streams, wired line I have a connection for issuing / receiving channels and a communication line for connecting through a local telephone network to external subscribers, while the control input-output of the antenna of the antenna system is connected to the first input-output of the slewing ring with electric drives, the second input-output of which is connected to the control input-output of the antenna control controller, the information input of which is connected to the output of the GPS receiver, the microwave input-output of the antenna is connected to the microwave input-output of the duplexer, the output of which is connected to the input of a low-noise amplifier an amplifier whose output is connected to the input of the frequency converter, the output of which is connected to the input of the IF amplifier, the output of which is connected to the input of the L-band frequency divider, the first and second outputs of which are connected respectively to the inputs of the television receiver and satellite terminal, the output of which is connected to the input of the IF drive amplifier, the output of which is connected to the input of the frequency converter, the input-output of the antenna control controller is connected to the first input-output of the channel switch, the input-output of which is connected to the input-output of the television receiver, the first input-output of the station control unit at the RS-232 interface is connected to the third input-output of the channel switch, the fourth input-output of which is connected via Ethernet to the second input-output of the control unit station, the first and second outputs of the block of the reference generator are connected to the control inputs of the receiving and transmitting frequency synthesizers, respectively, the input-output of the block of the reference generator is connected to the fifth input-output of the channel switch, the sixth and seventh the input-output of which is connected respectively to the first and second input-outputs of the satellite terminal, the eighth input-output of the channel switch is connected to the first input-output of the transmitter controller, the second input-output of which is connected to the additional input-output of the power amplifier, the ninth input-output the channel switch is connected to the first input-output of the communication network management server, the second input-output of which is connected to the tenth input-output of the channel switch, the eleventh input-output of which is connected to the first input m-output of the optical cross, the second input-output of which is connected to the first input-output of the information cable input, the second input-output of which is connected to the twelfth input-output of the channel switch, the thirteenth input-output of which is connected to the third input-output of the information cable input, to the fourth, fifth and sixth inputs-outputs of which the FOCL inputs / outputs are connected for issuing / receiving group streams, a wired communication line for issuing / receiving channels and a communication line for connecting through local t phone on the market with the external network subscribers.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая станция спутниковой связи контейнерного исполнения отличается наличием новых блоков: антенной системы, состоящей из антенны, опорно-поворотного устройства с электросиловыми приводами и контроллера управления антенной, системы наведения, состоящей из GPS антенны и GPS-приемника, малошумящего усилителя, усилителя ПЧ приема, делителя частоты L-диапазона, телевизионного приемника, коммутатора каналов, блока опорного генератора, спутникового терминала, усилителя ПЧ передачи, контроллера передатчика, сервера управления сетью связи, оптического кросса, информационного кабельного ввода, ВОЛС для выдачи/приема групповых потоков, проводной линии связи для выдачи/приема каналов и линии связи для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами. Введение указанных блоков во взаимодействии с другими элементами способствовало обеспечению возможности многостанционного доступа к каналам спутниковой связи с предоставлением каналов по требованию и дистанционного управления доступом, автоматическому наведению антенны станции на ретранслятор на ИСЗ, высокоскоростной передачи/приема данных и видеоинформации, приему и распределению программ телевидения, речевых и факсимильных сообщений с повышенным качеством связи по организуемым направлениям связи. Подтверждением сказанного являются положительные результаты испытания изготовленного опытного образца станции спутниковой связи контейнерного исполнения.Comparative analysis with the prototype shows that the proposed container-based satellite communications station is distinguished by the presence of new units: an antenna system consisting of an antenna, a slewing ring with electric power drives and an antenna control controller, a guidance system consisting of a GPS antenna and a low-noise GPS receiver an amplifier, an IF amplifier, an L-band divider, a television receiver, a channel switcher, a reference generator unit, a satellite terminal, an IF transmitter, MODULES transmitter, the network management server, the optical cross, the cable entry information, data for issuing / reception of multicast streams wireline for issuing / reception channels and communication lines for connection through a local telephone network to external users. The introduction of these units in cooperation with other elements contributed to the possibility of multiple access to satellite communication channels with the provision of channels on demand and remote access control, automatic pointing of the station antenna to the repeater on the satellite, high-speed transmission / reception of data and video information, reception and distribution of television programs, voice and fax messages with improved communication quality in organized communication areas. Confirmation of the aforesaid is the positive test results of the manufactured prototype of the container-based satellite communications station.

При изучении известных технических решений в данной области техники совокупность признаков, отличающих заявляемый объект, не была выявлена. Предлагаемое решение существенно отличается от известных на данный момент времени технических решений.When studying well-known technical solutions in this technical field, the totality of features that distinguish the claimed object was not identified. The proposed solution is significantly different from the currently known technical solutions.

Таким образом, заявляемая станция спутниковой связи соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь введенные блоки хорошо известны специалистам в данной области техники и дополнительного творчества для их воспроизведения не требуется.Thus, the claimed satellite communications station meets the criteria of the invention of "novelty." Comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the newly introduced blocks are well known to specialists in this field of technology and additional creativity for their reproduction is not required.

Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.The claimed solution explicitly does not follow from the prior art and has an inventive step.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия». Заявляемая совокупность элементов и связей позволяет достичь поставленной цели за счет оригинального сочетания используемых в телефонных сетях общего пользования, сетях мобильной радиосвязи и спутниковой связи приборов и устройств как в их прямом, так и в нестандартном применении.This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences". The claimed combination of elements and communications allows to achieve the goal due to the original combination of instruments and devices used in public telephone networks, mobile radio networks and satellite communications both in their direct and non-standard applications.

Заявляемое решение может быть реализовано с использованием существующих, выполненных на современном техническом уровне блоков и устройств, используемых в электрорадиотехнике и вычислительной технике, и является промышленно применимым, что подтверждается положительными результатами испытаний изготовленного опытного образца станции спутниковой связи контейнерного исполнения.The claimed solution can be implemented using existing, made at the modern technical level, units and devices used in electro-radio engineering and computer technology, and is industrially applicable, as evidenced by the positive test results of the manufactured prototype container communication satellite station.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема станции спутниковой связи контейнерного исполнения, а на фиг.2, 3 и 4 приведены структурные электрические схемы соответственно телевизионного приемника, блока управления станцией и спутникового терминала.Figure 1 presents the structural electrical diagram of the satellite communications station container execution, and figure 2, 3 and 4 shows the structural electrical diagrams of respectively a television receiver, control unit of the station and satellite terminal.

Станция спутниковой связи контейнерного исполнения содержит (фиг.1) антенную систему 1, состоящую из антенны 2, опорно-поворотного устройства 3 с электросиловыми приводами и контроллера 4 управления антенной, систему 5 наведения, состоящую из GPS антенны 6 и GPS-приемника 7, дуплексер 8, малошумящий усилитель 9, преобразователь частоты 10 приема, усилитель 11 промежуточной частоты (ПЧ), делитель частоты 12 L-диапазона, телевизионный приемник 13, коммутатор 14 каналов, блок 15 управления станцией, блок 16 опорного генератора, приемный синтезатор 17 частоты, передающий синтезатор 18 частоты, спутниковый терминал 19, усилитель 20 ПЧ передачи, преобразователь частоты 21 передачи, усилитель мощности 22, контроллер 23 передатчика, сервер 24 управления сетью связи, оптический кросс 25, информационный кабельный ввод 26, ВОЛС 27 для выдачи/приема групповых потоков, проводную линию 28 связи для выдачи/приема каналов и линию связи 29 для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами.The container-based satellite communications station contains (Fig. 1) an antenna system 1 consisting of an antenna 2, a slewing ring 3 with electric power drives, and an antenna control controller 4, a guidance system 5 consisting of a GPS antenna 6 and a GPS receiver 7, a duplexer 8, low-noise amplifier 9, frequency converter 10, intermediate frequency amplifier (IF) 11, frequency divider 12 L-band, television 13, switch 14 channels, block 15 station control, block 16 of the reference generator, receiving synthesizer 17 frequency, p frequency transmitting synthesizer 18, satellite terminal 19, IF amplifier 20, frequency converter 21, power amplifier 22, transmitter controller 23, communication network management server 24, optical cross 25, information cable entry 26, fiber optic link 27 for sending / receiving multicast streams , a wired communication line 28 for issuing / receiving channels and a communication line 29 for connecting through a local telephone network to external subscribers.

Телевизионный приемник 13 содержит (фиг.2) последовательно соединенные усилитель 30 первой промежуточной частоты (ПЧ1), смеситель 31, полосовой фильтр 32, усилитель 33 второй промежуточной частоты и частотный демодулятор 34, последовательно соединенные блок 35 управления и гетеродин 36, выход которого соединен с управляющим входом смесителя 31, последовательно соединенные восстанавливающий контур 37 и видеоусилитель 38, последовательно соединенные частотный демодулятор 39 звука, частотный модулятор 40 и амплитудный модулятор 41, при этом входом телевизионного приемника 13 является вход усилителя 30 ПЧ1, выход частотного демодулятора 34 является выходом группового телевизионного сигнала телевизионного приемника 13, выходом видеосигнала которого является выход видеоусилителя 38, выход амплитудного модулятора является выходом радиосигнала телевизионного приемника 13, выходом звукового сигнала которого является выход частотного демодулятора 39 звука, выход частотного демодулятора 34 соединен одновременно со входами восстанавливающего контура 37 и частотного демодулятора 39 звука, выход видеоусилителя 38 соединен с управляющим входом амплитудного модулятора 41.The television receiver 13 contains (Fig. 2) a series-connected amplifier 30 of a first intermediate frequency (IF1), a mixer 31, a band-pass filter 32, an amplifier 33 of a second intermediate frequency and a frequency demodulator 34, serially connected to a control unit 35 and a local oscillator 36, the output of which is connected to the control input of the mixer 31, the recovery circuit 37 and the video amplifier 38 connected in series, the sound frequency demodulator 39, the frequency modulator 40 and the amplitude modulator 41 connected in series, with the input of the body of the ionic receiver 13 is the input of the amplifier 30 IF1, the output of the frequency demodulator 34 is the output of the group television signal of the television receiver 13, the video signal of which is the output of the video amplifier 38, the output of the amplitude modulator is the output of the radio signal of the television receiver 13, the output of the audio signal is the output of the frequency demodulator 39 sound , the output of the frequency demodulator 34 is connected simultaneously with the inputs of the recovery circuit 37 and the frequency demodulator 39 of the sound, the output to deousilitelya 38 is connected to the control input of the amplitude modulator 41.

Блок 15 управления станцией, выполненный в виде портативного компьютера, содержит (фиг.3) системный блок 42, состоящий из материнской платы 43, на которой размещены микропроцессор 44, системная магистраль (шина) 45 типа ISA/PCI, ОЗУ 46, перепрограммируемое ПЗУ 47 и контроллер 48 клавиатуры, адаптера 49 монитора, адаптера 50 портов, контроллера 51 дисков, контроллера 52 дополнительных устройств, жесткого магнитного диска 53, дисковода 54 для подключения гибкого магнитного диска, системное программное обеспечение 55 и прикладное программное обеспечение 56, поставляемые на накопителе на жестком 53 магнитном диске, платы 57 аудио ввода-вывода, платы 58 видео ввода-вывода и платы 59 Ethernet, а также содержит дисплей 60 с плазменным экраном, стандартную клавиатуру 61 и графический манипулятор 62 типа «мышь».The station control unit 15, made in the form of a portable computer, contains (Fig. 3) a system unit 42 consisting of a motherboard 43 on which a microprocessor 44 is placed, a system line (bus) 45 of the ISA / PCI type, RAM 46, and a programmable ROM 47 and a keyboard controller 48, a monitor adapter 49, a port adapter 50, a disk controller 51, an additional device controller 52, a hard disk drive 53, a floppy disk drive 54, system software 55 and application software 56, post embedded on a hard disk drive 53, an audio I / O card 57, an video I / O card 58, and an Ethernet card 59, it also includes a plasma display 60, a standard keyboard 61, and a mouse type graphic manipulator 62.

Спутниковый терминал 19 станции спутниковой связи содержит (фиг.4) блок ПЧ-интерфейсов 63, внутреннюю шину 64 ISA, приемник-декодер 65 для сбора данных о станциях сети спутниковой связи, IP-маршрутизатор 66, блок 67 контроллера ГОСТ, блок 68 сетевых и служебных интерфейсов, спутниковый модем 69, состоящий из демодулятора 70 и модулятора 71.The satellite terminal 19 of the satellite communications station contains (Fig. 4) an IF interface unit 63, an ISA internal bus 64, a receiver / decoder 65 for collecting data on satellite communication network stations, an IP router 66, a GOST controller block 67, a network and 68 block service interfaces, satellite modem 69, consisting of a demodulator 70 and a modulator 71.

Оборудование предлагаемой станции спутниковой связи размещено в малогабаритном контейнере, отвечающем всем основным эксплуатационным требованиям к полевым подвижным объектам связи. Контейнер изготовлен на основе металлического каркаса, обшитого сэндвич-панелями.The equipment of the proposed satellite communications station is located in a small-sized container that meets all the basic operational requirements for mobile field communications facilities. The container is made on the basis of a metal frame sheathed with sandwich panels.

В качестве транспортного шасси для установки контейнера может быть использован модернизированный прицеп марки МЗСА (разработанный московским заводом специальных автомобилей), с тормозной системой накатного типа, устройствами противоветровой стабилизации изделия (аутригеры механического типа) при развернутом положении спутниковой антенны, усовершенствованной амортизационной резино-жгутовой системой и сцепным тяговым устройством. Последнее позволяет буксировать контейнер на прицепе легковыми автомобилями типа микроавтобус «Dukato», оборудованными специальным прицепным устройством.As a transport chassis for installing the container, an upgraded trailer of the MZSA brand (developed by the Moscow factory of special vehicles) can be used, with a rolling brake system, anti-wind stabilization devices (mechanical outriggers) with the satellite antenna deployed, an advanced shock-absorbing rubber-harness system and coupling traction device. The latter allows towing a container on a trailer with passenger cars of the Dukato minibus type equipped with a special towing device.

Передний (аппаратурный) отсек станции выполнен с теплоизоляцией изотермического типа. В нем установлены телекоммуникационные амортизированные стойки для размещения и монтажа внутреннего оборудования станции спутниковой связи и другого телекоммуникационного оборудования.The front (hardware) compartment of the station is made with thermal insulation of the isothermal type. It installed telecommunications depreciated racks for placement and installation of internal equipment of a satellite communications station and other telecommunications equipment.

В заднем (агрегатном) отсеке контейнера размещены автономный электроагрегат, катушки с кабелем и вспомогательное возимое имущество.In the rear (aggregate) compartment of the container there is an autonomous power unit, coils with cable and auxiliary transportable property.

На крыше контейнера размещены антенная система и система автоматического управления и наведения антенны на спутник-ретранслятор. В положении для транспортирования оборудование, установленное на крыше контейнера, закрывается специальным чехлом из плотного влагонепроницаемого долговечного материала. Конструкция защитного чехла антенны обеспечивает его легкое свертывание и приведение вновь в рабочее положение без снятия с крыши контейнера.On the roof of the container there is an antenna system and an automatic control and pointing system for the antenna on the satellite-relay. In the transportation position, the equipment installed on the roof of the container is closed with a special cover made of a dense, moisture-proof, durable material. The design of the protective cover of the antenna ensures its easy folding and bringing back into working position without removing from the container roof.

Двухосный прицеп марки МЗСА 821712.012 для станции спутниковой связи создан на базе комплектующих изделий немецкой фирмы «AL-KO Kober». Все металлоконструкции прицепа имеют надежное антикоррозийное покрытие, нанесенное методом горячего оцинкования, что предопределяет его физическую долговечность.A biaxial trailer of the MZSA 821712.012 brand for a satellite communications station was created on the basis of components from the German company AL-KO Kober. All trailer metal structures have a reliable anti-corrosion coating applied by hot galvanizing, which determines its physical durability.

Вход-выход антенны 2 антенной системы 1 станции спутниковой связи соединен с первым входом-выходом опорно-поворотного устройства 3 с электросиловыми приводами, второй вход-выход которого соединен с управляющим входом-выходом контроллера 4 управления антенной, информационный вход которого соединен с выходом GPS-приемника 7, вход которого соединен с выходом GPS антенны 6. СВЧ вход-выход антенны 2 соединен с СВЧ входом-выходом дуплексера 8, выход которого соединен со входом малошумящего усилителя 9, выход которого соединен со входом преобразователя частоты 10 приема, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ приема 11, выход которого соединен со входом делителя 12 частоты L-диапазона, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко входам телевизионного приемника 13 и спутникового терминала 19, выход которого соединен со входом усилителя ПЧ передачи 20, выход которого соединен со входом преобразователя частоты 21 передачи, выход которого соединен со входом усилителя 22 мощности, выход которого соединен со входом дуплексера 8.The input-output of the antenna 2 of the antenna system 1 of the satellite communication station is connected to the first input-output of the slewing rotary device 3 with electric power drives, the second input-output of which is connected to the control input-output of the antenna control controller 4, the information input of which is connected to the GPS- output receiver 7, the input of which is connected to the GPS antenna output 6. The microwave input-output of antenna 2 is connected to the microwave input-output of duplexer 8, the output of which is connected to the input of a low-noise amplifier 9, the output of which is connected to the input of the converter For the reception frequency 10, the output of which is connected to the input of the IF amplifier 11, the output of which is connected to the input of the L-frequency divider 12, the first and second outputs of which are connected respectively to the inputs of the television receiver 13 and satellite terminal 19, the output of which is connected to the input of the amplifier The inverter transmission 20, the output of which is connected to the input of the frequency converter 21, the output of which is connected to the input of the power amplifier 22, the output of which is connected to the input of the duplexer 8.

Вход-выход контроллера 4 управления антенной соединен с первым входом-выходом коммутатора 14 каналов, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом телевизионного приемника 13. Первый вход-выход блока 15 управления станцией по стыку RS-232 соединен с третьим входом-выходом коммутатора 14 каналов, четвертый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен со вторым входом-выходом блока 15 управления станцией. Первый и второй выходы блока 16 опорного генератора подключены к управляющим входам соответственно приемного 17 и передающего 18 синтезаторов частоты. Выход приемного синтезатора 17 частоты соединен с управляющим входом преобразователя частоты 10 приема, а выход передающего синтезатора 18 частоты соединен с управляющим входом преобразователя частоты 21 передачи. Вход-выход блока 16 опорного генератора соединен с пятым входом-выходом коммутатора 14 каналов, шестой и седьмой входы-выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам-выходам спутникового терминала 19. Восьмой вход-выход коммутатора 14 каналов соединен с первым входом-выходом контроллера 23 передатчика, второй вход-выход которого соединен с дополнительным входом-выходом усилителя 22 мощности, девятый вход-выход коммутатора 14 каналов соединен с первым входом-выходом сервера 24 управления сетью связи, второй вход-выход которого соединен с десятым входом-выходом коммутатора 14 каналов, одиннадцатый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом оптического кросса 25, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом информационного кабельного ввода 26, второй вход-выход которого соединен с двенадцатым входом-выходом коммутатора 14 каналов, тринадцатый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом информационного кабельного ввода 26, к четвертому, пятому и шестому входам-выходам которого подключены входы-выходы соответственно ВОЛС 27 для внешнего соединения по высокоскоростным линиям связи, проводная линия связи 28 для выдачи/приема каналов и линия связи 29 для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами.The input-output of the antenna control controller 4 is connected to the first input-output of the switch 14 channels, the second input-output of which is connected to the input-output of the television receiver 13. The first input-output of the station control unit 15 at the RS-232 interface is connected to the third input-output a switch of 14 channels, the fourth input-output of which at the Ethernet junction is connected to the second input-output of the station control unit 15. The first and second outputs of the block 16 of the reference generator are connected to the control inputs of the receiving 17 and transmitting 18 frequency synthesizers, respectively. The output of the receiving frequency synthesizer 17 is connected to the control input of the frequency converter 10, and the output of the transmitting frequency synthesizer 18 is connected to the control input of the frequency converter 21. The input-output of the block 16 of the reference generator is connected to the fifth input-output of the switch 14 channels, the sixth and seventh inputs and outputs of which are connected respectively to the first and second inputs and outputs of the satellite terminal 19. The eighth input-output of the switch 14 channels is connected to the first input-output the controller 23 of the transmitter, the second input-output of which is connected to the additional input-output of the power amplifier 22, the ninth input-output of the switch 14 channels is connected to the first input-output of the communication network management server 24, the second input-output is a cat horn is connected to the tenth input-output of the switch of 14 channels, the eleventh input-output of which is connected to the first input-output of the optical cross 25, the second input-output of which is connected to the first input-output of the information cable input 26, the second input-output of which is connected to the twelfth the input-output of the switch 14 channels, the thirteenth input-output of which is connected to the third input-output of the information cable input 26, to the fourth, fifth and sixth input-outputs of which the inputs / outputs of the fiber optic cable 27 I have an external connection via high-speed communication lines, a wired communication line 28 for issuing / receiving channels, and a communication line 29 for connecting through a local telephone network to external subscribers.

Выход усилителя 30 первой ПЧ телевизионного приемника 13 (фиг.2) соединен со входом смесителя 31, выход которого соединен со входом полосового фильтра 32, выход которого соединен со входом усилителя 33 второй ПЧ, выход которого соединен со входом частотного демодулятора 34. Выход блока 35 управления соединен с управляющим входом гетеродина 36, выход которого соединен с управляющим входом смесителя 31. Выход частотного демодулятора 34 подключен параллельно ко входам восстановительного контура 37 и частотного демодулятора 39 звука, выход восстановительного контура 37 соединен со входом видеоусилителя 38, выход которого соединен с управляющим входом амплитудного модулятора 41, вход которого соединен с выходом частотного модулятора 40, вход которого соединен с выходом частотного демодулятора 39 звука. При этом вход усилителя 30 первой ПЧ является СВЧ входом телевизионного приемника 13, выходом группового сигнала которого является выход частотного демодулятора 34, выход видеоусилителя 38 является выходом видеосигнала телевизионного приемника 13, выходом радиосигнала которого является выход амплитудного модулятора 41, а выход частотного демодулятора 39 звука является выходом звукового сигнала телевизионного приемника 13.The output of the amplifier 30 of the first IF of the television receiver 13 (FIG. 2) is connected to the input of the mixer 31, the output of which is connected to the input of the bandpass filter 32, the output of which is connected to the input of the amplifier 33 of the second IF, the output of which is connected to the input of the frequency demodulator 34. The output of block 35 control is connected to the control input of the local oscillator 36, the output of which is connected to the control input of the mixer 31. The output of the frequency demodulator 34 is connected in parallel to the inputs of the recovery circuit 37 and the frequency demodulator 39 sound, restore the output nogo circuit 37 is connected to the input of a video amplifier 38 whose output is connected to a control input of the amplitude modulator 41, whose input is connected to the output of the frequency modulator 40 having an input connected to the output of the frequency demodulator 39 sound. The input of the amplifier 30 of the first IF is the microwave input of the television receiver 13, the group signal of which is the output of the frequency demodulator 34, the output of the video amplifier 38 is the video signal of the television receiver 13, the radio signal of which is the output of the amplitude modulator 41, and the output of the frequency demodulator 39 of sound is the sound output of the television receiver 13.

Входы-выходы микропроцессора 44, находящегося на материнской плате 43 системного блока 42 блока 15 управления станцией (фиг.3) через системную магистраль 45 соединены с входами-выходами ОЗУ 46, перепрограммируемого ПЗУ 47, контроллера 48 клавиатуры, адаптера 49 монитора, адаптера 50 портов, контроллера 51 дисков и контроллера 52 дополнительных устройств, вторые входы-выходы адаптера 48 монитора соединены с входами-выходами дисплея 60 с плазменным экраном, вторые входы-выходы контроллера 49 клавиатуры соединены с входами-выходами стандартной клавиатуры 61, вторые и третьи входы-выходы контроллера 51 дисков подключены к входам-выходам соответственно жесткого 53 магнитного диска и дисковода 54 для подключения гибкого магнитного диска, вторые, третьи, четвертые и пятые входы-выходы контроллера 52 дополнительных устройств подключены к входам-выходам соответственно платы 57 аудио ввода-вывода, платы 58 видео ввода-вывода, платы 59 Ethernet и графического манипулятора 62 типа «мышь». На накопителе на жестком 53 магнитном диске размещены системное 55 программное обеспечение и прикладное 56 программное обеспечение.The inputs and outputs of the microprocessor 44 located on the motherboard 43 of the system unit 42 of the station control unit 15 (Fig. 3) are connected through the system bus 45 to the inputs / outputs of the RAM 46, the programmable ROM 47, the keyboard controller 48, the monitor adapter 49, the port adapter 50 , a disk controller 51 and an additional device controller 52, the second inputs and outputs of the monitor adapter 48 are connected to the inputs and outputs of the plasma display 60, the second inputs and outputs of the keyboard controller 49 are connected to the inputs and outputs of a standard keyboard 61, the second and third inputs and outputs of the disk controller 51 are connected to the inputs and outputs of the hard magnetic disk 53 and the drive 54 for connecting the flexible magnetic disk, the second, third, fourth and fifth inputs and outputs of the controller 52 of the additional devices are connected to the inputs and outputs, respectively 57 audio I / O cards, 58 video I / O cards, 59 Ethernet cards, and a mouse 62. The system 55 software and application 56 software are located on the hard disk drive 53 of the magnetic disk.

Первыми и вторыми входами-выходами блока 15 управления станцией являются соответственно вторые входы-выходы адаптера 50 портов и вторые входы-выходы платы 59 Ethernet.The first and second inputs and outputs of the station control unit 15 are, respectively, the second inputs and outputs of the port adapter 50 and the second inputs and outputs of the Ethernet board 59.

Входы-выходы блока 63 ПЧ интерфейсов спутникового терминала 19 (фиг.4) посредством внутренней шины 64 ISA соединены с входами-выходами приемника-декодера 65 для сбора данных о состоянии станций сети спутниковой связи, IP-маршрутизатора 66, блока 67 контроллера ПКТ, демодулятора 70 и модулятора 71 спутникового модема 69, вторые и третьи входы-выходы блока 67 контроллера ПКТ подключены соответственно к первым и вторым входам-выходам блока 68 сетевых и служебных интерфейсов, при этом вход и выход блока 63 ПЧ интерфейсов являются соответственно входом и выходом спутникового терминала 19, первыми и вторыми входами-выходами которого являются соответственно третьи и четвертые входы-выходы блока 68 сетевых и служебных интерфейсов.The inputs / outputs of the block 63 of the IF interfaces of the satellite terminal 19 (Fig. 4) are connected via the internal bus 64 ISA to the inputs / outputs of the receiver-decoder 65 to collect data on the status of the stations of the satellite communications network, IP router 66, block 67 of the PCT controller, demodulator 70 and the modulator 71 of the satellite modem 69, the second and third inputs and outputs of the PCT controller unit 67 are connected respectively to the first and second inputs and outputs of the network and service interface unit 68, while the input and output of the IF module 63 are the input and output, respectively the house of the satellite terminal 19, the first and second inputs and outputs of which are, respectively, the third and fourth inputs and outputs of block 68 of the network and service interfaces.

Антенная система 1 предназначена для приема и передачи СВЧ сигналов С-диапазона волн. Антенна 2, входящая в состав антенной системы 1, представляет собой спутниковую антенну С-диапазона с автоматическим наведением на спутник-ретранслятор (СР) при вхождении в связь и с автосопровождением его во время работы. Антенна 2 состоит из карбонового зеркала диаметром 2.4 м и облучателя С-диапазона. Зеркало антенны 2 выполнено из алюминиевых сплавов со складными лепестками апертуры, что уменьшает ее габариты в транспортном состоянии.Antenna system 1 is designed to receive and transmit microwave signals of the C-waveband. Antenna 2, which is part of the antenna system 1, is a C-band satellite antenna with automatic guidance to the repeater satellite (CP) when it comes into communication and with auto tracking during operation. Antenna 2 consists of a carbon mirror with a diameter of 2.4 m and a C-band illuminator. The mirror of the antenna 2 is made of aluminum alloys with folding aperture blades, which reduces its dimensions in the transport state.

В качестве антенной системы 1 может быть использована антенная система типа С-240М Vertex RSI, выполненная в виде антенного поста (АП), размещаемого на крыше подвижного объекта. Эта антенна используется в наземной станции и предназначена для возимых приложений, смонтированных на автоприцепах или трейлерах. Она обеспечивает быстрое автоматическое развертывание. Эта высококачественная, широкополосная антенна со смещенным облучателем удовлетворяет требованиям FCC по двухградусному шагу орбиты спутников связи. Конструктивными особенностями антенны являются великолепные радиочастотные характеристики, прочная конструкция и современные элементы привода, позволяющие точное наведение на спутник, а также компактная аэродинамическая форма для установки на крыше автомобиля или контейнера.As the antenna system 1 can be used an antenna system of type C-240M Vertex RSI, made in the form of an antenna post (AP), placed on the roof of a moving object. This antenna is used in the ground station and is designed for portable applications mounted on caravans or trailers. It provides fast, automated deployment. This high-quality, offset biased irradiator meets FCC's two-degree orbit for satellite communications. The design features of the antenna are excellent radio frequency characteristics, a robust construction and modern drive elements that allow precise pointing to the satellite, as well as a compact aerodynamic shape for installation on the roof of a car or container.

Контроллер 4 антенной системы 1 совместно с опорно-поворотным устройством 3 предназначен для автоматизации работы антенной системы, установленной на транспортном средстве. В качестве контроллера 4 может быть использован контроллер управления и наведения антенны типа RC3000 Antenna Controller. Контроллер RC3000 обеспечивает:The controller 4 of the antenna system 1 together with the slewing ring 3 is designed to automate the operation of the antenna system mounted on the vehicle. As controller 4, an antenna control and pointing controller of the RC3000 Antenna Controller type can be used. The RC3000 controller provides:

автоматический расчет азимута и угла места антенны;automatic calculation of azimuth and elevation angle of the antenna;

определение широты и долготы антенны с использованием дополнительного GPS-приемника;determining the latitude and longitude of the antenna using an optional GPS receiver;

определение оси антенны с использованием дополнительного индукционного компаса;determination of the axis of the antenna using an additional induction compass;

автоматическое отслеживания наклонной орбиты спутников (опционно);automatic tracking of the inclined orbit of satellites (optional);

автоматический контроль поляризации;automatic polarization control;

хранение данных настроек и конфигурации спутниковой связи при помощи энергонезависимых элементов памяти;storage of settings data and configuration of satellite communications using non-volatile memory elements;

автоматическое репозиционирование с использованием базы данных спутников;automatic repositioning using a satellite database;

постоянный мониторинг состояния антенны;continuous monitoring of the state of the antenna;

поддержку автосопровождения спутника-ретранслятора.Support for auto-tracking of the satellite-relay.

Система наведения 5 в составе GPS антенны 6 и GPS-приемника 7 предназначена для наведения антенны 2 на спутник и автосопровождения спутника-ретранслятора, смонтированного на ИСЗ или на космическом аппарате (КА), по радиосигналам, принятым GPS-приемником 7 от общей системы ГЛОНАСС и преобразованным приемником в электрические сигналы в виде данных о координатах широты и долготы направления антенны на спутник-ретранслятор.The guidance system 5 as part of the GPS antenna 6 and GPS receiver 7 is intended for pointing the antenna 2 to the satellite and auto-tracking the satellite-relay mounted on the satellite or on the spacecraft (SC), according to the radio signals received by the GPS receiver 7 from the general GLONASS system and transformed by the receiver into electrical signals in the form of data on the coordinates of the latitude and longitude of the direction of the antenna to the relay satellite.

Система управления антенной содержит блок ручного и автоматического управления антенной.The antenna control system comprises a manual and automatic antenna control unit.

Ручное наведение антенны осуществляется с помощью входящего в состав станции прибора. После наведения антенны на максимум принимаемого сигнала в ручном режиме, включается режим «Автосопровождение». Режим «Автосопровождение» осуществляется совместно с помощью блока 15 управления станцией, блока 66 контроллера ПКТ спутникового терминала 19 и контроллера 4 управления антенной. Необходимый режим работы устанавливается с помощью блока управления 15 станцией.Manual antenna pointing is performed using the instrument included in the station. After pointing the antenna to the maximum of the received signal in manual mode, the Auto Track mode is activated. The “Auto tracking” mode is carried out jointly with the help of the station control unit 15, unit 66 of the FCT of the satellite terminal 19 and the antenna control controller 4. The required operating mode is set using the control unit 15 station.

По сигналу наведения антенны, сформированному блоком модема спутникового терминала 19, сигнал в цифровой форме через CAN контроллер блока 67 контроллера ГОСТ поступает на контроллер 4 системы управления антенной и с помощью следящих систем по азимуту и углу места обеспечивает автоматическую настройку диаграммы направленности антенны 2 антенной системы 1 в направлении, обеспечивающем максимум сигнала на выходе приемного радиотракта.According to the antenna pointing signal generated by the modem unit of the satellite terminal 19, the signal in digital form via the CAN controller of unit 67 of the GOST controller is supplied to the antenna control system controller 4 and, using tracking systems in azimuth and elevation, automatically adjusts the antenna radiation pattern of antenna 2 of the antenna system 1 in the direction that provides the maximum signal at the output of the receiving radio path.

Навигационный GPS-приемник 7 совместно с GPS антенной 6 системы наведения 5 предназначен для определения пространственных координат, вектора скорости, текущего времени и других навигационных параметров, полученных в результате приема и обработки радиосигналов от навигационных спутников.The GPS navigation receiver 7 together with the GPS antenna 6 of the guidance system 5 is designed to determine spatial coordinates, velocity vector, current time and other navigation parameters obtained as a result of the reception and processing of radio signals from navigation satellites.

В качестве GPS антенны 6 обычно используется микрополосковая антенна, обладающая малой массой, габаритными размерами и простотой изготовления. Микрополосковая антенна состоит из двух параллельных проводящих слоев, разделенных диэлектриком. Нижний проводящий слой является заземленной плоскостью, а верхний - излучателем антенны. Она обеспечивает всенаправленный прием сигналов в рабочем диапазоне частот 1570-1625 МГц.As a GPS antenna 6, a microstrip antenna is usually used, which has a low weight, overall dimensions and ease of manufacture. A microstrip antenna consists of two parallel conductive layers separated by a dielectric. The lower conductive layer is a grounded plane, and the upper one is the antenna emitter. It provides omnidirectional signal reception in the operating frequency range 1570-1625 MHz.

В качестве указанной GPS антенны 6 могут быть использованы также антенны серии GPS-700 типа GPS-703-GGG, имеющие размер 185 (диаметр) × 69 мм и вес до 500 г. Такая антенна способна принимать все возможные частоты навигационных систем (диапазонов L1, L2, L5 в системе GPS и L1, L2 в системе ГЛОНАСС).As the indicated GPS antenna 6, GPS-700 series antennas of the GPS-703-GGG type, having a size of 185 (diameter) × 69 mm and weight up to 500 g, can also be used. Such an antenna is capable of receiving all possible frequencies of navigation systems (ranges L1, L2, L5 in the GPS system and L1, L2 in the GLONASS system).

GPS-приемник 7 относится к современным навигационным GPS приемникам, которые являются аналого-цифровыми системами. Переход на цифровую обработку осуществляется на одной из промежуточных частот.GPS receiver 7 refers to modern GPS navigation receivers, which are analog-to-digital systems. The transition to digital processing is carried out at one of the intermediate frequencies.

На вход приемника поступают радиосигналы от спутников, находящиеся в зоне радиовидимости потребителя. Так как для решения навигационной задачи необходимо измерить псевдодальность и псевдоскорость относительно минимум четырех спутников, то навигационные приемники строятся в многоканальном исполнении (4-12 каналов в обычных приемниках и 20-48 каналов в двухчастотных совмещенных приемниках).The receiver receives radio signals from satellites located in the radio visibility zone of the consumer. Since to solve the navigation problem, it is necessary to measure the pseudorange and pseudo-speed with respect to at least four satellites, the navigation receivers are built in multi-channel design (4-12 channels in conventional receivers and 20-48 channels in dual-frequency combined receivers).

Типовой навигационный приемник сигналов систем ГЛОНАСС/GPS состоит из четырех функциональных частей: 1) антенной системы, 2) радиочастотной части, 3) цифрового блока корреляционной обработки, 4) навигационного процессора.A typical GLONASS / GPS navigation signal receiver consists of four functional parts: 1) an antenna system, 2) an RF part, 3) a digital correlation processing unit, 4) a navigation processor.

Принятый высокочастотный сигнал в радиочастотной части приемника переносят (преобразуют с помощью гетеродинного сигнала) на промежуточную частоту, дискретизируют и в цифровом виде сигнал поступает в коррелятор. В корреляторе приемника в цифровой форме формируются отсчеты синфазных I(k) и квадратурных Q(k) компонент сигнала, которые являются основой для работы алгоритмов поиска сигнала по частоте и задержке, слежения за фазой сигнала и выделения навигационного сообщения.The received high-frequency signal in the radio-frequency part of the receiver is transferred (converted using a local oscillator signal) to an intermediate frequency, sampled and digitally transmitted to the correlator. In the correlator of the receiver, samples of the in-phase I (k) and quadrature Q (k) signal components are formed in digital form, which are the basis for the operation of the signal search algorithms for frequency and delay, tracking the signal phase and highlighting the navigation message.

В качестве указанного приемника GPS может быть использован также приемник типа ГАЛС-П, разработанный Московским ФГУП «НИИ микроэлектронной аппаратуры «ПРОГРЕСС» (Проспект 2008. PROGRESS Microelectronics Research Institute, тел. (495) 153-01-31, факс: (495) 153-01-61). Он работает в частотном диапазоне L1 (1575±13 МГц) и обеспечивает 16 каналов. Выходные данные приемника: координаты в WGS 84 и ПЗ 90.02, время и разность шкал времени GPS/ГЛОНАСС, скорость, курс, состояние приемника; форматы данных: ASCII NMEA 0183 v.2.30, собственный бинарный формат, обеспечивающий скорость обмена 900-115200 бит/с. Приемник имеет канальный интерфейс в виде двух портов RS-232E.A GALS-P type receiver developed by the Moscow Research Institute of Microelectronic Equipment PROGRESS (Prospect 2008. PROGRESS Microelectronics Research Institute, tel. (495) 153-01-31, fax: (495) can also be used as the specified GPS receiver. 153-01-61). It operates in the L1 frequency range (1575 ± 13 MHz) and provides 16 channels. Output data of the receiver: coordinates in WGS 84 and PZ 90.02, time and difference of GPS / GLONASS time scales, speed, course, receiver status; data formats: ASCII NMEA 0183 v.2.30, proprietary binary format providing an exchange speed of 900-115200 bit / s. The receiver has a channel interface in the form of two RS-232E ports.

Приемник может работать как в автономном режиме, так и в дифференциальном и применяется для определения местоположения и скорости движения подвижного объекта потребителя.The receiver can work both in stand-alone mode and in differential mode and is used to determine the location and speed of movement of a consumer’s moving object.

Дуплексер 8 предназначен для разделения сигналов трактов приема и передачи. Он может быть выполнен с применением прямоугольных волноводов, сечение которых соответствует используемому диапазону частот.Duplexer 8 is designed to separate the signals of the transmission and reception paths. It can be performed using rectangular waveguides, the cross section of which corresponds to the frequency range used.

Малошумящий усилитель 9 предназначен для выделения и предварительного усиления принятого СВЧ сигнала С-диапазона. Малошумящий усилитель 9 может быть выполнен на полевых GaAs HEMT транзисторах с минимальным коэффициентом шума или с использованием технологии гибридных монолитных СВЧ интегральных схем.The low-noise amplifier 9 is designed to isolate and pre-amplify the received C-band microwave signal. Low-noise amplifier 9 can be performed on field GaAs HEMT transistors with a minimum noise figure or using hybrid monolithic microwave integrated circuit technology.

В качестве такого блока может быть использован также параметрический усилитель с бесшумным преобразованием энергии колебаний определенной частоты.As such a block, a parametric amplifier with noiseless conversion of vibrational energy of a certain frequency can also be used.

Преобразователь частоты 10 приема построен по балансной схеме, которая обеспечивает минимум побочных продуктов преобразования. Он осуществляет преобразование принятого антенной 2 СВЧ сигнала С-диапазона и перенос его с помощью поднесущей (гетеродинного сигнала), поступающей с выхода приемного синтезатора 17 частоты, в полосу частот L-диапазона (950-2050) МГц, то есть осуществляет формирование первой промежуточной частоты и передачу преобразованного группового сигнала на вход усилителя 11 ПЧ приема.The frequency converter 10 reception is built on a balanced circuit, which provides a minimum of by-products of the conversion. It converts the C-band microwave signal received by antenna 2 and transfers it using a subcarrier (local oscillator signal) from the output of the receiving synthesizer 17 to a frequency band of the L-band (950-2050) MHz, that is, it forms the first intermediate frequency and transmitting the converted group signal to the input of the amplifier 11 IF reception.

Усилитель 11 ПЧ приема осуществляет усиление сигнала до требуемого уровня и передачу его на вход делителя частоты L-диапазона.The amplifier 11 of the inverter receives the amplification of the signal to the desired level and transfers it to the input of the L-band frequency divider.

Делитель 12 частоты L-диапазона предназначен для разделения группового потока сигналов С-диапазона на два групповых сигнала и выделения из общего потока сигналов L-диапазона для использования в приемном тракте станции спутниковой связи.The L-band frequency divider 12 is intended for dividing a group stream of C-band signals into two group signals and extracting from the general stream of L-band signals for use in the receiving path of a satellite communication station.

В качестве такого делителя может быть использован серийно выпускаемый делитель/сумматор 1/2 L-диапазона. Указанный делитель обеспечивает работу в расширенном L-диапазоне частот от 700 до 2300 МГц. Он используется для деления/суммирования сигналов в приемном и передающем трактах земных станций спутниковой связи и телевидения.As such a divider, a commercially available 1/2 L-band divider / adder can be used. The specified divider provides operation in the extended L-frequency range from 700 to 2300 MHz. It is used for dividing / summing signals in the receiving and transmitting paths of earth stations in satellite communications and television.

Телевизионный приемник 13, состоящий из усилителя 30 первой ПЧ, смесителя 31, полосового фильтра 32, усилителя 33 второй ПЧ, частотного модулятора 34, блока 35 управления, гетеродина 36, восстановительного контура 37, видеоусилителя 38, частотного демодулятора 39 звука, частотного модулятора 40 и амплитудного модулятора 41, предназначен для приема телевизионных каналов и сигналов видеоизображений в организованной сети спутниковой связи. В телевизионном приемнике 13 производится второе преобразование частоты, демодуляция, разделение сигналов видео и звука, перенос сигнала в один из стандартных каналов MB или ДМВ диапазона.A television receiver 13, comprising a first IF amplifier 30, a mixer 31, a bandpass filter 32, a second IF amplifier 33, a frequency modulator 34, a control unit 35, a local oscillator 36, a recovery circuit 37, a video amplifier 38, a frequency demodulator 39, a frequency modulator 40, and amplitude modulator 41, is designed to receive television channels and video signals in an organized satellite communications network. In the television receiver 13, a second frequency conversion, demodulation, separation of video and sound signals, signal transfer to one of the standard MB or UHF channels are performed.

В качестве телевизионного приемника 13 может быть использован также профессиональный интегрированный приемник-декодер «Pro View 2961» формата 4:2:0, обеспечивающий преобразование телевизионных интерфейсов и поддерживающий современные технологии DVB-S2 и IP. Он активно используется для приема и дискремблирования DVB-S2 контента. Передаваемый кон-тент декодируется приемником в аналоговый сигнал, после чего модулируется аналоговым модулятором для дальнейшего распределения. Для передачи в цифровом формате приемник конвертирует сигнал в формат ASI или IP, который затем мультиплексируется при помощи интеллектуального видеошлюза Scopus IVG и доставляется потребителю посредством QAM (Quadrature Amplitude Modulation - квадратурная амплитудная модуляция) модулятора. Такое решение обеспечивает многоканальную передачу аналогового и цифрового контента с возможностью эффективного перехода к полностью цифровому вещанию.As a television receiver 13 can also be used professional integrated receiver-decoder "Pro View 2961" 4: 2: 0 format, which provides conversion of television interfaces and supports modern DVB-S2 and IP technologies. It is actively used to receive and descramble DVB-S2 content. The transmitted content is decoded by the receiver into an analog signal, and then modulated by an analog modulator for further distribution. For transmission in digital format, the receiver converts the signal to ASI or IP format, which is then multiplexed using Scopus IVG intelligent video gateway and delivered to the consumer via QAM (Quadrature Amplitude Modulation - Quadrature Amplitude Modulation) modulator. This solution provides multi-channel transmission of analog and digital content with the ability to effectively switch to fully digital broadcasting.

Указанный приемник-декодер используется для деинкапсулирования IP пакетов из MPEG и их дальнейшей передачи по сети IP по ВОЛС или FTP кабелю на каналообразующее оборудование, установленное в вынесенном офисе. Для этого приемник-декодер «Pro View 2961» имеет вход DVB-ASI, выходы DVB-ASI и MPEGoIP, высокоскоростной порт RS-422. Управление приемником-декодером «Pro View 2961» осуществляется по протоколам SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью) и на основе Веб.The specified receiver-decoder is used to unencapsulate IP packets from MPEG and their further transmission over the IP network via FOCL or FTP cable to channel-forming equipment installed in a remote office. For this, the Pro View 2961 receiver / decoder has a DVB-ASI input, DVB-ASI and MPEGoIP outputs, and a high-speed RS-422 port. The “Pro View 2961” receiver-decoder is controlled by the Simple Network Management Protocol (SNMP) and the Web-based.

Он обеспечивает прием и декодирование H.264/AVC (опция) телевизионного сигнала формата MPEG-2 в диапазоне частоты от 950 до 2150 МГц со скоростью 1-45 Мсимв/с, аудио 4(2) стерео (XLR), AC-3 pass-through (софт-опция), данные по стыку RS-232 со скоростью до 115 кбит/с (разъем DB-9) и 10/100 Base-T (разъем RJ-45).It provides reception and decoding of H.264 / AVC (optional) MPEG-2 television signal in the frequency range from 950 to 2150 MHz with a speed of 1-45 Msimv / s, audio 4 (2) stereo (XLR), AC-3 pass -through (soft option), data on the RS-232 interface at speeds up to 115 kbps (DB-9 connector) and 10/100 Base-T (RJ-45 connector).

Коммутатор 14 каналов предназначен для оперативной коммутации групповых трактов и каналов, образованных станцией спутниковой связи, на входы-выходы блока 15 управления станцией и через плату Ethernet на каналообразующую аппаратуру и оконечное оборудование, установленное у абонентов ЛВС, находящихся на рабочих местах вынесенного офиса.The switch 14 channels is designed for operational switching of group paths and channels formed by a satellite communications station to the inputs and outputs of the station control unit 15 and through an Ethernet board to channel-forming equipment and terminal equipment installed at LAN subscribers located at workplaces of a remote office.

Плата Ethernet, входящая в состав коммутатора 14 каналов, предназначена для сопряжения входов-выходов коммутатора со входами-выходами комплектующего оборудования станции и увеличения скорости обмена информацией между ними до 10 Мбит/с.The Ethernet board, which is part of the 14-channel switch, is designed to interface the inputs / outputs of the switch with the inputs / outputs of the station equipment and increase the speed of information exchange between them up to 10 Mbps.

В качестве коммутатора 14 каналов может быть использован коммутатор-маршрутизатор серии Cisco Systems типа «Cisco 2960-24TC-L с двумя SFP модулями», имеющий соответствующее программное обеспечение, например, программное обеспечение Internetworking Operating Systems (IOS). Он обеспечивает организацию доступа к локальным сетям по асинхронным каналам связи. Выбранный маршрутизатор дополнительно оснащается платами расширения, которые позволяют объединить в единый IP-поток данные от контроллера 4 управления антенной спутниковой станции, телевизионного приемника 13, данные спутникового канала связи и передать этот поток на оконечное и каналообразующее оборудование, установленное в вынесенном офисе, по волоконно-оптической (ВОЛС) или кабельной (FTP) соединительным линиям связи.As a switch of 14 channels, a Cisco Systems series switch-router such as “Cisco 2960-24TC-L with two SFP modules” can be used, which has the appropriate software, for example, Internetworking Operating Systems (IOS) software. It provides the organization of access to local networks via asynchronous communication channels. The selected router is additionally equipped with expansion cards, which allow combining data from the satellite antenna control controller 4, television receiver 13, satellite communication channel data into a single IP stream and transmitting this stream to the terminal and channel-forming equipment installed in the remote office via fiber optical (FOCL) or cable (FTP) connecting lines.

Блок 15 управления станцией, выполненный в виде портативного компьютера, предназначен для проведения инсталляции специального программного обеспечения по управлению, контролю и мониторингу спутниковой антенной системы, элементов станции и оборудования телевизионного приема, входящего в состав станции спутниковой связи. В качестве такого компьютера может быть использован серийно выпускаемый персональный промышленный компьютер типа ноутбук «Агат».The station control unit 15, made in the form of a portable computer, is designed to install special software for the management, control and monitoring of the satellite antenna system, station elements and television reception equipment, which is part of the satellite communications station. As such a computer, a commercially available personal industrial computer such as an Agat laptop computer can be used.

Модель ноутбука «Агат» представляет собой легкий и прочный, компактный и мощный, построенный с применением ударопрочных технологий ноутбук, отвечающий современным требованиям для мобильных компьютеров. Вся информация, хранящаяся на жестком диске, защищена от неблагоприятных климатических и физических воздействий с помощью амортизаторов.The Agat laptop model is a lightweight and durable, compact and powerful laptop built with shockproof technology that meets modern requirements for mobile computers. All information stored on the hard drive is protected from adverse climatic and physical influences with the help of shock absorbers.

Указанный ноутбук имеет процессор типа Intel Core2 Duo Processor с частотой от 1,66 до 2,0 ГГц, жесткий диск емкостью 100 Гб, оперативную память емкостью до 2 Гб, видеоконтроллер с максимальным размером видеопамяти 128 Мб, оптические устройства, порты ввода/вывода (один полноценный порт RS-232, три порта USB 2.0) и коммуникационные интерфейсы (встроенный 56 К факс-модем V.92, встроенная сетевая карта 10/100/1000 Мбит Ethernet LAN, встроенный модуль беспроводной связи IEEE 802.11a/b/g).The indicated laptop has an Intel Core2 Duo Processor processor with a frequency from 1.66 to 2.0 GHz, a hard drive with a capacity of 100 GB, a RAM with a capacity of up to 2 GB, a video controller with a maximum video memory size of 128 MB, optical devices, input / output ports ( one full-fledged RS-232 port, three USB 2.0 ports) and communication interfaces (built-in 56 K V.92 fax modem, built-in 10/100/1000 Mbps Ethernet LAN, built-in IEEE 802.11a / b / g wireless module) .

Блок 16 опорного генератора предназначен для формирования высокостабильных тактовых импульсов различной частоты с последующей раздачей тактовых импульсов потребителям для фазовой синхронизации приемника и передатчика. Блок содержит высокочастотный ультрапрецизионный малошумящий генератор частоты и несколько формирователей тактовых импульсов, построенных на операционных усилителях. Форма выходного сигнала у формирователей тактовых импульсов является синусоидальной.Block 16 of the reference generator is intended for the formation of highly stable clock pulses of various frequencies with the subsequent distribution of clock pulses to consumers for phase synchronization of the receiver and transmitter. The unit contains a high-frequency ultra-precision low-noise frequency generator and several clock shapers built on operational amplifiers. The output waveform of the pulse shapers is sinusoidal.

Приемный синтезатор 17 частоты и передающий синтезатор 18 частоты выполнены по однотипной схеме. Они предназначены для формирования синусоидальных сигналов соответствующих гетеродинов, используемых для преобразования принимаемых и передаваемых СВЧ сигналов в сигналы первой промежуточной частоты.The receiving frequency synthesizer 17 and the transmitting frequency synthesizer 18 are made according to the same scheme. They are designed to generate sinusoidal signals of the corresponding local oscillators used to convert the received and transmitted microwave signals into signals of the first intermediate frequency.

Спутниковый терминал 19 предлагаемой станции спутниковой связи, содержащий (см. фиг.4) блок ПЧ-интерфейсов 63, внутреннюю шину 64 компьютера типа ISA, приемник-декодер 65 для сбора данных о станциях сети спутниковой связи, IP-маршрутизатор 66, блок 67 контроллера предоставления каналов по требованию (ПКТ), блок 68 сетевых и канальных интерфейсов, спутниковый модем 69, состоящий из демодулятора 70 и модулятора 71, относится к классу земных станций VSAT (Very Small Aperture Terminal - спутниковые терминалы с малой апертурой). Он предназначен для организации высокоскоростных трактов и каналов связи в сети, работающей в диапазоне частот 6/4 ГГц и обеспечивающей передачу данных, телефонных и факсимильных сообщений.Satellite terminal 19 of the proposed satellite communications station, comprising (see FIG. 4) an IF interface unit 63, an internal bus 64 of an ISA computer, a receiver / decoder 65 for collecting data about satellite communication network stations, an IP router 66, a controller unit 67 Channel On Demand (FCT), block 68 of network and channel interfaces, satellite modem 69, consisting of demodulator 70 and modulator 71, belongs to the class of earth stations VSAT (Very Small Aperture Terminal - satellite terminals with a small aperture). It is designed to organize high-speed paths and communication channels in a network operating in the 6/4 GHz frequency range and providing data, telephone and fax communications.

В качестве спутникового терминала 19 может быть использован спутниковый терминал SatWayss2, имеющий в своем составе встроенные спутниковый IP-маршрутизатор, приемник-декодер типа DVB-S2 и спутниковый модем системы MF-TDMA, на основе которых обычно строят сети спутниковой связи с топологией типа «звезда». Благодаря такой конструкции указанный терминал может одновременно принимать широкополосный Интернет или потоковое видео по каналу DVB-S2 и обеспечивать VoIP-связь (интеграция голоса и данных в сети IP).As a satellite terminal 19, a SatWayss2 satellite terminal can be used, which includes a built-in satellite IP router, a DVB-S2 type receiver / decoder, and a MF-TDMA satellite modem, on the basis of which satellite communication networks with star topology are usually constructed ". Thanks to this design, this terminal can simultaneously receive broadband Internet or video streaming via DVB-S2 and provide VoIP communication (voice and data integration in IP networks).

Терминал SatWayss2 предназначен для автономного функционирования, то есть присутствия оператора в месте установки терминала не требуется. Конфигурирование и мониторинг удаленного терминала осуществляется по радиоканалу посредством системы сетевого управления (NMS с графическим веб-интерфейсом) или по протоколу Telnet. При использовании терминала вместе с GPS-приемником, захват (подключение к сети) и синхронизация терминала выполняются автоматически, даже когда терминал находится в движении.The SatWayss2 terminal is designed for autonomous operation, that is, the presence of an operator at the terminal installation site is not required. Configuration and monitoring of the remote terminal is carried out over the air via a network management system (NMS with a graphical web interface) or via the Telnet protocol. When using the terminal with a GPS receiver, capture (network connection) and terminal synchronization are performed automatically, even when the terminal is in motion.

Терминал SatWayss2 имеет встроенный IP-порт типа Ethernet 10/100 Мбит/с, ПЧ-интерфейсы L-диапазона, работающие в полосе частот 950-2050 МГц, консольный порт типа RS-232, который обеспечивает конфигурирование и проверку состояния терминала, а также имеет другие служебные интерфейсы, в том числе интерфейс USB 2.0, через который осуществляется загрузка программного обеспечения (ПО), и вход/выход для опорного сигнала частотой 10 МГц.The SatWayss2 terminal has a built-in 10/100 Mbit / s Ethernet IP port, L-band IF interfaces operating in the frequency range 950-2050 MHz, an RS-232 type console port that provides configuration and status monitoring of the terminal, and also has other service interfaces, including USB 2.0, through which software (software) is loaded, and input / output for a 10 MHz reference signal.

Встроенный спутниковый IP-маршрутизатор поддерживает протоколы маршрутизации RIP_v1 и RIP_v2, а также реализует технологии IP QoS (качество обслуживания с 16-уровневой приоритизацией графика).The integrated satellite IP router supports the RIP _v1 and RIP _v2 routing protocols, and also implements IP QoS technologies (quality of service with 16-level prioritization of the schedule).

Приемник-декодер DVB-S2 соответствует спецификации EN 302307 и обеспечивает спектральноэффективную загрузку данных. Реализация предусмотренного в указанной спецификации метода кодирования LDPC/BCH с прямой коррекцией ошибок способствовала созданию высокоскоростных спутниковых модемов. В приемнике использованы методы модуляции типа QPSK, 8PSK и обеспечивается символьная скорость от 1 до 30 Мсимв/с.The DVB-S2 receiver / decoder complies with the EN 302307 specification and provides spectrally efficient data loading. The implementation of the LDPC / BCH coding method provided for in this specification with direct error correction contributed to the creation of high-speed satellite modems. The receiver uses QPSK, 8PSK modulation methods and provides a symbol rate of 1 to 30 Msv / s.

В терминале используется модем MF-TDMA, реализующий соединения mesh-сети. Благодаря использованию турбокодирования модем обеспечивает почти безошибочную передачу данных с минимальными требованиями к энергетике несущих, а реализация модуляции 8PSK и укороченной преамбулы TDMA значительно повышает спектральную эффективность сети спутниковой связи.The terminal uses an MF-TDMA modem that implements mesh network connections. Thanks to the use of turbo coding, the modem provides almost error-free data transmission with minimal requirements for carrier energy, and the implementation of 8PSK modulation and the shortened TDMA preamble significantly increase the spectral efficiency of the satellite communications network.

Модем MF-TDMA поддерживает широкий диапазон символьных скоростей передачи данных по используемым несущим от 0,3125 до 10 Мбит/с. Благодаря этому оператор может задавать оптимальные значения скорости передачи на несущих в соответствии с характеристиками конкретного сетевого трафика. При таком диапазоне поддерживаемых скоростей обеспечивается передача как низкоскоростных, так и высокоскоростных информационных потоков.The MF-TDMA modem supports a wide range of symbolic data rates for used carriers from 0.3125 to 10 Mbps. Due to this, the operator can set the optimal values of the transmission speed on the carriers in accordance with the characteristics of a particular network traffic. With such a range of supported speeds, both low-speed and high-speed information flows are transmitted.

В модеме приемная и передающая части, осуществляющие быстрые перескоки между несущими, работают абсолютно независимо друг от друга. Модулятор передающей части и приемный демодулятор автоматически настраиваются на нужные тип модуляции и скорость кодирования для каждого барста (burst) на любой из используемых несущих.In the modem, the receiving and transmitting parts, performing fast hopping between the carriers, work completely independently of each other. The transmitting part modulator and the receiving demodulator are automatically tuned to the desired modulation type and coding rate for each burst on any of the carriers used.

В модеме используются следующие методы модуляции: BPSK, QPSK и 8PSK, прямая коррекция ошибок на основе турбокодирования.The following modulation methods are used in the modem: BPSK, QPSK and 8PSK, direct error correction based on turbo coding.

Поскольку модем является встроенным, то для взаимодействия блоков спутникового терминала 19 применен интерфейс внутренней шины компьютера типа ISA. Порт канального интерфейса обеспечивает согласование электрических параметров с используемым каналом связи. Канал может быть аналоговым или цифровым с двух- или четырехпроводным окончанием.Since the modem is built-in, for the interaction of the blocks of the satellite terminal 19, an internal bus interface of the ISA type is used. The channel interface port provides coordination of electrical parameters with the used communication channel. The channel can be analog or digital with a two- or four-wire termination.

Усилитель 20 ПЧ передачи выполнен по известной схеме и обеспечивает усиление сигналов промежуточной частоты до определенного уровня, необходимого для нормальной работы преобразователя частоты 21 передачи.The amplifier 20 of the IF transmission is made according to the known scheme and provides amplification of the intermediate frequency signals to a certain level necessary for the normal operation of the frequency converter 21 of the transmission.

Преобразователь частоты 21 передачи выполнен по балансной схеме и предназначен для переноса спектра группового информационного сигнала с помощью гетеродинного сигнала, поступающего на его управляющий вход с выхода передающего синтезатора 18 частоты, в полосу выходных частот передачи станции (например, в полосу частот 5850…6425 МГц).The frequency converter 21 of the transmission is made according to a balanced scheme and is intended to transfer the spectrum of a group information signal using a local oscillator signal arriving at its control input from the output of the transmitting synthesizer 18 frequency, in the band of the output frequencies of the transmission station (for example, in the frequency band 5850 ... 6425 MHz) .

Усилитель мощности 22 выполнен двухкаскадным. Первый каскад представляет собой предварительный усилитель, который осуществляет предварительное усиление СВЧ сигнала до уровня, необходимого для работы выходного каскада усилителя мощности. Выходной каскад усилителя мощности усиливает СВЧ сигнал до требуемого уровня выходной мощности (например, в предлагаемой станции уровень выходной мощности составляет 10 Вт).The power amplifier 22 is made in two stages. The first stage is a pre-amplifier, which pre-amplifies the microwave signal to the level necessary for the output stage of the power amplifier. The output stage of the power amplifier amplifies the microwave signal to the desired output power level (for example, in the proposed station, the output power level is 10 W).

Контроллер 23 передатчика предназначен для дистанционного контроля состояния и управления передающим трактом станции путем включения и выключения передатчика, регулировки выходной мощности станции (выходной мощности усилителя 22).The controller 23 of the transmitter is intended for remote monitoring of the status and control of the transmitting path of the station by turning the transmitter on and off, adjusting the output power of the station (output power of the amplifier 22).

В качестве контроллера 23 передатчика может быть использован контроллер передатчика типа «CODAN 6700».As the controller 23 of the transmitter, a transmitter controller of the CODAN 6700 type can be used.

Сервер 24 обеспечивает прием и распределение графика нагрузки от абонентов ЛВС на каналы сети спутниковой связи, организованной с помощью спутникового терминала 19.Server 24 provides reception and distribution of the load schedule from LAN subscribers to the channels of the satellite communications network, organized using the satellite terminal 19.

Роль сервера 24 управления сетью связи может выполнять сервер типа ROBO-1000 или маршрутизатор типа «Cisco 2621».The role of the communication network management server 24 can be performed by a ROBO-1000 server or a Cisco 2621 router.

Маршрутизатор серии «Cisco 2621» содержит набор сетевых модулей, которые используются в качестве маршрутизаторов/серверов доступа. Такие маршрутизаторы могут работать как друг с другом, так и в качестве ответного устройства для многофункциональных узлов доступа DXC. Такой маршрутизатор дает возможность предоставлять не только стандартные, традиционные для маршрутизаторов такого класса услуги, но и новые, связанные с пакетной телефонией и системой «интеллектуальных сервисов». Маршрутизатор включает в себя базовый блок с модулем управления, модули главного канала и модули ввода-вывода. Он имеет от 4 до 12 магистральных аналоговых портов для подключения к соединительным линиям связи. Один из слотов маршрутизатора отводится для обеспечения связи с сетью Ethernet или ISDN. Маршрутизатор имеет слот AIM, который может выполнять аппаратное сжатие и шифрование данных, а также другие функции.The Cisco 2621 Series Router contains a set of network modules that are used as routers / access servers. Such routers can work both with each other and as a response device for DXC multifunction access nodes. Such a router makes it possible to provide not only standard services traditional for routers of this class, but also new ones associated with packet telephony and the “intelligent services” system. The router includes a base unit with a control module, main channel modules and input / output modules. It has 4 to 12 trunk analog ports for connecting to trunk lines. One of the slots of the router is reserved for communication with an Ethernet or ISDN network. The router has an AIM slot, which can perform hardware compression and data encryption, as well as other functions.

Каждый из модулей обеспечивает формирование цифровых каналов связи и управления интерфейсов для сопряжения с внешним оборудованием.Each of the modules provides the formation of digital communication channels and control interfaces for interfacing with external equipment.

Поддержка маршрутизатором сетевых модулей, а также голосовых карт VIC и голосовых модулей объединительной линии HDV (Digital Voice и Fax Packet Voice Trunk), дает возможность предоставлять не только стандартные, традиционные для маршрутизаторов такого класса услуги, но и новые, связанные с пакетной телефонией и системой «интеллектуальных сервисов».The router's support for network modules, as well as VIC voice cards and HDV backplane voice modules (Digital Voice and Fax Packet Voice Trunk), makes it possible to provide not only standard services traditional for routers of this class, but also new ones related to packet telephony and the system “Intelligent services”.

Маршрутизатор обрабатывает адреса всех входящих данных, кодирует соответствующие адреса в сигналы и посылает соответственно адресованные данные через коммутатор 14 каналов и спутниковый терминал 19 по каналам станции спутниковой связи в центральный офис или по соединительным линиям связи в вынесенный (региональный) офис.The router processes the addresses of all incoming data, encodes the corresponding addresses into signals, and sends the correspondingly addressed data through the channel switch 14 and satellite terminal 19 through the channels of the satellite communications station to the central office or via trunk lines to the remote (regional) office.

Для мониторинга и управления сетью с поддержкой передачи речи используется приложение Cisco Voice Manager, написанное на языке Java, предназначенное для упрощения процесса развертывания и управления сетью с поддержкой передачи речи. Оно облегчает конфигурацию голосовых и факсимильных интерфейсов и администрирование плана голосовой связи, предоставляет общие и текущие отчеты о вызовах, измеряет такие параметры как задержка, потеря пакетов и тип услуги.To monitor and manage a network with voice support, use the Cisco Voice Manager application, written in Java, to simplify the process of deploying and managing a network with voice support. It facilitates the configuration of voice and fax interfaces and the administration of a voice plan, provides general and current call reports, measures parameters such as delay, packet loss and type of service.

В качестве сервера 24 может быть использована также ЭВМ «Багет-11». Она содержит системный блок, состоящий из микропроцессора Pentium, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), кэш-ОЗУ, контроллера видеомонитора SVGA, системной шины ISA/PCI, накопителя на жестком магнитном диске (НЖМД), съемного НЖМД, контроллера накопителей ACSI, IDE, параллельного порта CENTRONICS, асинхронного последовательного порта RS-232C, сетевого контроллера Ethernet (IEEE 802/3 10 Мбит/с), факс-модема и звуковой карты, цветной видеомонитор в стандарте SVGA, клавиатуру, матричный принтер и графической манипулятор типа «мышь».As the server 24, a Baget-11 computer can also be used. It contains a system unit consisting of a Pentium microprocessor, random access memory (RAM), cache RAM, an SVGA video monitor controller, an ISA / PCI system bus, a hard disk drive (HDD), a removable hard drive, an ACSI, IDE, parallel drive controller CENTRONICS port, asynchronous RS-232C serial port, Ethernet network controller (IEEE 802/3 10 Mbit / s), fax modem and sound card, SVGA color video monitor, keyboard, dot-matrix printer, and mouse-type graphic manipulator.

ЭВМ «Багет-11» имеет унифицированные электронные интерфейсы и полностью совместима с IBM PC-архитектурой. С ЭВМ поставляется лицензированное сертифицированное программное обеспечение MS DOS (операционная система DOS 6.0) и Windows (Windows 3.1), а также система тестирования. Возможна установка операционных систем VxWorks, UNIX, OS 9000 и др.The Baget-11 computer has unified electronic interfaces and is fully compatible with IBM PC architecture. Licensed certified software MS DOS (DOS 6.0 operating system) and Windows (Windows 3.1), as well as a testing system, are supplied with the computer. Installation of operating systems VxWorks, UNIX, OS 9000, etc. is possible.

В качестве оптического кросса 25 может быть использован оптический кросс типа CKPy-1U19-A8/16-FC/ST, в котором в качестве кроссовых устройств применены Patch-корды, обеспечивающие переход с электрического на оптический кабель. Каждый Patch-корд подключает один двухволоконный кабель.As an optical cross-link 25, an optical cross type CKPy-1U19-A8 / 16-FC / ST can be used, in which Patch cords are used as cross-connect devices, providing a transition from an electric to an optical cable. Each patch cord connects one dual-fiber cable.

Информационный кабельный ввод 26 содержит присоединительные элементы (разъемы) и предназначен для выдачи/приема групповых потоков и каналов по подключенным к кабельному вводу внешним линиям связи, он также обеспечивает возможность контроля состояния линий связи.Information cable entry 26 contains connecting elements (connectors) and is designed to issue / receive group streams and channels via external communication lines connected to the cable entry, it also provides the ability to monitor the status of communication lines.

ВОЛС 27 предназначена для выдачи/приема сигналов группового потока по стандарту E1 (E1 - линия связи для передачи данных со скоростью 2048 кбит/с). Она может быть выполнена с использованием волоконно-оптического кабеля (ВОК). Подключение кабеля к кабельному вводу осуществляется с помощью оптического разъема типа «Industrial LC».FOCL 27 is designed to issue / receive group stream signals according to the E1 standard (E1 - communication line for data transmission at a speed of 2048 kbit / s). It can be performed using fiber optic cable (FOC). The cable is connected to the cable entry using an industrial LC type optical connector.

Указанный разъем (коннектор) соответствует стандартам защищенности от внешних воздействий по классу IP66/IP67 и представляет собой разъем LC, вмонтированный в специальный корпус, изготовленный из ударопрочного, химически стойкого термопластика.The specified connector (connector) meets the standards of protection against external influences according to IP66 / IP67 class and is an LC connector mounted in a special housing made of shockproof, chemically resistant thermoplastics.

Корпус защищает волоконно-оптическое соединение от пыли, сырости, прямого попадания воды, вибраций и перепадов температур.The housing protects the fiber optic connection from dust, moisture, direct water, vibration and temperature changes.

Корпус коннектора «Industrial LC» представляет собой модифицированный вариант трехточечного байонетного конструктива Industrial MAX RJ45, широко применяющегося в сложных климатических условиях эксплуатации.The Industrial LC connector housing is a modified version of the Industrial MAX RJ45 three-point bayonet mount, which is widely used in difficult climatic conditions.

Разъем «Industrial LC» - это дуплексный коннектор LC, совместимый со стандартными волоконно-оптическими кабелями, включая многомодовые (50 и 62.5 мкм). Коннектор соответствует спецификациям стандартов ANSI/TIA/EIA-568-В.3 и ISO/IEC 11801, издание 2.0.The Industrial LC connector is an LC duplex connector compatible with standard fiber optic cables, including multimode (50 and 62.5 microns). The connector complies with ANSI / TIA / EIA-568-B.3 and ISO / IEC 11801, edition 2.0 specifications.

Проводная линия связи 28 выполнена с использованием кабеля по технологии парная скрутка, так называемая «витая пара». В качестве такого кабеля может быть использован экранированный четырехпарный кабель марки FTP, предназначенный для наружной прокладки линий. Оболочка из полиэтилена надежно предохраняет кабель от внешних повреждений, не разрушается под воздействием солнечных лучей и допускает применение кабеля в диапазоне температур от -40 до +50°C. Для подключения витой пары к сетевому адаптеру используется разъем RJ-45.Wired communication line 28 is made using cable technology pair twisting, the so-called "twisted pair". As such a cable, a shielded four-pair FTP cable can be used for outdoor line installation. A sheath of polyethylene reliably protects the cable from external damage, does not collapse under the influence of sunlight and allows the use of the cable in the temperature range from -40 to + 50 ° C. An RJ-45 connector is used to connect the twisted pair cable to the network adapter.

Частотный диапазон кабеля занимает полосу (1-100) МГц. Кабель соответствует стандартам TIA/EIA 568-A cat. 5; ISO/IEC 11801; EN 50173. Кабель поддерживает приложения: передачу речи, работу по линии Т1 (стандарт на высокоскоростные линии со скоростью передачи 1,544 Мбит/с, 10BASE-T Token Ring 4/16 Мбит/с, ATM 51/155 Мбит/с, ТР-PMD 100 Мбит/с, 100VG-AnyLAN.The frequency range of the cable occupies the band (1-100) MHz. The cable complies with TIA / EIA 568-A cat standards. 5; ISO / IEC 11801; EN 50173. The cable supports applications: voice transmission, T1 line operation (standard for high-speed lines with a transmission rate of 1.544 Mbit / s, 10BASE-T Token Ring 4/16 Mbit / s, ATM 51/155 Mbit / s, TP-PMD 100 Mbps, 100VG-AnyLAN.

Сопряжение земной станции (ЗС) с местной наземной телефонной сетью общего пользования возможно как по абонентской, так и по соединительной линии.Pairing an earth station (AP) with a local public landline telephone network is possible both on a subscriber and trunk line.

Сопряжение ЗС по соединительной линии должно выполняться в соответствии с Рекомендациями МККТТ Q.511. Предусматривается аналоговый вариант такого интерфейса (тип С) и цифровой (тип А). Для цифрового сопряжения со скоростью 2048 кбит/с земная станция должна содержать демультиплексор для временного разделения принятого группового потока с целью выделения канала сигнализации и необходимых информационных каналов, а также мультиплексор для организации группового потока в сторону наземной сети. Указанное оборудование входит в состав каналообразующей аппаратуры, установленной у потребителя в вынесенном офисе. Электрические характеристики цифровых интерфейсов должны удовлетворять Рекомендациям МККТТ G.703.Interconnection of APs on the trunk should be carried out in accordance with CCITT Q.511 Recommendations. An analog version of such an interface (type C) and digital (type A) are provided. For digital interfacing with a speed of 2048 kbit / s, the earth station must contain a demultiplexer for time separation of the received group stream in order to isolate the signaling channel and the necessary information channels, as well as a multiplexer for organizing the group stream towards the terrestrial network. The specified equipment is part of the channel-forming equipment installed at the consumer in a remote office. The electrical characteristics of the digital interfaces must comply with CCITT G.703.

Для согласования выходов каналов, образованных оборудованием станции спутниковой связи, с проводными линиями 28 (линиями, выполненными на основе кабеля FTP) в составе коммутатора каналов 14 использован конвертер Ethemet/G.703 типа «qBRIDGE-100», который представляет собой высокопроизводительный конвертер/мост, предназначенный для соединения удаленных сегментов ЛВС (LAN) через стандартные каналы Е1, работающие в режиме передачи неструктурированного потока данных с фиксированной скоростью 2048 Мбит/с (E1 Unframed), с интерфейсом G.703. Конвертер имеет один порт Ethernet 10/100 Base-TX с автоопределением скорости и типа UTP кабеля, один порт Е1 и ряд DIP переключателей для конфигурации и осуществления выбора необходимых функций и характеристик, в том числе режима управления потоком IEEE 802.3x, режима работы интерфейса Е1 и др.To coordinate the outputs of the channels formed by the equipment of the satellite communications station with wire lines 28 (lines made on the basis of the FTP cable), the Ethemet / G.703 converter of the qBRIDGE-100 type, which is a high-performance converter / bridge, was used as part of the channel 14 switch designed to connect remote segments of a LAN (LAN) through standard E1 channels operating in the transmission mode of an unstructured data stream with a fixed speed of 2048 Mbit / s (E1 Unframed), with a G.703 interface. The converter has one Ethernet 10/100 Base-TX port with automatic detection of speed and type of UTP cable, one E1 port and a number of DIP switches for configuration and selection of the necessary functions and characteristics, including IEEE 802.3x flow control mode, E1 interface operation mode and etc.

Линия связи 29 для соединения через местную телефонную сеть с внешними абонентами может быть выполнена двух- или четырехпроводной с использованием двухпроводного полевого кабеля. По ней обеспечивается возможность обмена речевой информацией оператора станции с внешними потребителями в процессе выдачи/приема групповых потоков и каналов связи.A communication line 29 for connecting through a local telephone network to external subscribers can be performed two- or four-wire using a two-wire field cable. It provides the ability to exchange voice information of the station operator with external consumers in the process of issuing / receiving group streams and communication channels.

Предлагаемая станция спутниковой связи контейнерного исполнения обеспечивает:The proposed container-based satellite communications station provides:

работу через спутники-ретрансляторы, установленные на ИСЗ или на стационарных космических аппаратах (КА);work through relay satellites installed on a satellite or on stationary spacecraft (SC);

работу с внешними источниками информации по локальной вычислительной сети (LAN) по интерфейсам G.703;work with external sources of information on a local area network (LAN) via G.703 interfaces;

возможность передачи сигналов Ethernet 10/100 Base по оптическому интерфейсу;the ability to transmit Ethernet 10/100 Base signals via an optical interface;

прием телевизионных сигналов и их передачу на оконечное оборудование, установленное на рабочих местах удаленного вынесенного офиса, по волоконно-оптической соединительной линии и линии, выполненной на основе кабеля FTP.reception of television signals and their transmission to terminal equipment installed at workplaces of a remote remote office via a fiber-optic connecting line and a line made on the basis of an FTP cable.

Работа предлагаемой станции спутниковой связи осуществляется следующим образом. При этом станция спутниковой связи обеспечивает работу на прием в диапазоне частот (3625-4200) МГц и осуществляет передачу в диапазоне частот (5850-6425) МГц.The work of the proposed satellite communications station is as follows. In this case, the satellite communication station provides reception in the frequency range (3625-4200) MHz and transmits in the frequency range (5850-6425) MHz.

Перед включением в работу станции спутниковой связи осуществляется предварительная настройка станции и регулировка ее каналов, проверка работы станции «на себя» и установка режимов ее работы. Эти операции осуществляет оператор программным способом с помощью блока 15 управления станцией, выполненного в виде портативного компьютера и имеющего соответствующие программные и аппаратурные средства.Before switching on the satellite communication station, the station is pre-tuned and its channels are tuned, the station’s operation is checked for itself, and its operation modes are set. These operations are carried out by the operator programmatically using the station control unit 15, made in the form of a laptop computer and having the appropriate software and hardware.

Станция обеспечивает организацию исходящих и входящих каналов спутниковой связи. Организация каналов спутниковой связи осуществляется по известным принципам, изложенным в [4, 5, 6]. При этом исходящий канал между центральной земной станцией (ЦЗС) и спутниковым терминалом (VSAT) организуется как канал на отдельной несущей с временным разделением (ВР) каналов и пакетированием передаваемой информации. Скорость передачи информации в исходящем канале в сторону спутникового терминала определяется общим объемом радиального графика от ЦЗС сети к группе обслуживаемых периферийных терминалов VSAT. Типовые скорости передачи информации в исходящих каналах действующих сетей VSAT составляют 256…2048 кбит/с при использовании метода модуляции - двухкратной фазовой манипуляции (ДФМ/QPSK). ЦЗС передает информацию в исходящем канале в виде непрерывного сигнала с регулярной кадровой структурой, состоящего из временной последовательности информационных пакетов, повторяющих классическую структуру пакетов систем с МДВР: 1) флаг начала пакета (преамбула), 2) заголовок пакета, 3) блок данных (полезная информация), 4) проверочная последовательность (исправление ошибок), 5) флаг окончания пакета (постамбула). Границы кадра обозначаются словом (UW) и блоком служебной информации, которые используются для сетевой кадровой синхронизации пакетов, передаваемых терминалами VSAT во входящих каналах VSAT-ЦЗС, и для управления терминалами VSAT по протоколам S, R-ALONA [4].The station provides the organization of outgoing and incoming satellite communications channels. Organization of satellite communication channels is carried out according to well-known principles set forth in [4, 5, 6]. In this case, the outgoing channel between the central earth station (CSC) and the satellite terminal (VSAT) is organized as a channel on a separate carrier with time division (BP) of channels and packetization of the transmitted information. The speed of information transfer in the outgoing channel to the side of the satellite terminal is determined by the total amount of the radial graph from the DSC network to the group of served peripheral terminals VSAT. Typical information transfer rates in the outgoing channels of existing VSAT networks are 256 ... 2048 kbit / s using the modulation method - double phase shift keying (DPS / QPSK). The DSC transmits information in the outgoing channel in the form of a continuous signal with a regular personnel structure, consisting of a time sequence of information packets repeating the classical structure of the packet systems with TDMA: 1) the flag of the beginning of the packet (preamble), 2) the packet header, 3) the data block (useful information), 4) verification sequence (error correction), 5) flag of the end of the packet (istanbul). The frame boundaries are indicated by the word (UW) and the service information block, which are used for network frame synchronization of packets transmitted by VSAT terminals in the incoming VSAT-DSC channels, and for controlling VSAT terminals using S, R-ALONA protocols [4].

Совокупность передаваемых в исходящем канале ЦЗС предназначена (адресуется) группе периферийных терминалов VSAT. Каждый терминал VSAT по коду адресного поля в заголовке пакетов принимает только адресованные этому терминалу пакеты из переданной последовательности. Другие пакеты терминалом пропускаются, то есть не берутся к учету (игнорируются).The set of DSCs transmitted in the outgoing channel is intended (addressed) to the group of peripheral terminals VSAT. Each VSAT terminal by the address field code in the packet header receives only packets addressed to this terminal from the transmitted sequence. Other packets are skipped by the terminal, that is, they are not taken into account (ignored).

В каждом из ответных входящих каналов VSAT-ЦЗС, передаваемых на отдельных несущих, организуется временной доступ группы терминалов VSAT с передачей информации пакетами со следующей структурой: 1) преамбула, 2) заголовок, 3) информационный блок, 4) проверочная последовательность, 5) постамбула.In each of the VSAT-DSC response channels incoming on separate carriers, temporary access of a group of VSAT terminals is organized with the transmission of information in packets with the following structure: 1) preamble, 2) header, 3) information block, 4) verification sequence, 5) Istanbul .

Пакеты разных станций VSAT располагаются на временных интервалах общего временного кадра. Для доступа наиболее часто используются разновидности одного из протоколов МДВР со случайным доступом типа S-ALONA, R-ALONA или более эффективных протоколов, адаптивных к значению загрузки канала (например, типа МДВР-ПКТ). Типовые скорости передачи пакетированной информации во входящих каналах 64/128 кбит/с при используемой модуляции - ФМ-2/ФМ-4 (BPSK/QPSK).Packets of different VSATs are located in time slots of a common time frame. For access, the most commonly used are varieties of one of the mdvr protocols with random access such as S-ALONA, R-ALONA or more efficient protocols that are adaptive to the channel load value (for example, mdvr-pkt). Typical packet data rates in the incoming 64/128 kbit / s channels with the modulation used are FM-2 / FM-4 (BPSK / QPSK).

При передаче информации по исходящему каналу станции спутниковой связи сигнал изображения с линии связи 27 или проводной линии связи 28 через информационный кабельный ввод 26 и коммутатор 14 каналов поступает на вход модулятора 71 спутникового терминала 19, на другой вход которого подаются поднесущие сигналов звукового сопровождения и звукового вещания 7,0 и 7,5 МГц соответственно (подача поднесущих на схеме не показана для простоты описания процессов передачи). Центральной частотой модулятора сигналов изображения является частота 70 МГц.When transmitting information on the outgoing channel of a satellite communication station, the image signal from the communication line 27 or the wireline 28 through the cable information input 26 and the channel switch 14 is fed to the input of the modulator 71 of the satellite terminal 19, to the other input of which are subcarriers of sound and sound broadcasting signals 7.0 and 7.5 MHz, respectively (subcarrier feed is not shown in the diagram for simplicity of description of transmission processes). The central frequency of the image signal modulator is 70 MHz.

Сигнал ПЧ 70 МГц, несущий полезную информацию, с выхода модулятора 71 спутникового терминала 19 через усилитель ПЧ передачи 20 поступает на вход преобразователя частоты 21 передачи, на управляющий вход которого с выхода передающего синтезатора частоты 18 поступает сигнал гетеродина. В блоке 21 осуществляется преобразование частоты вверх, то есть перенос спектра сигнала ПЧ в полосу выходных частот передатчика 5850…6425 МГц. Сформированный СВЧ сигнал с выхода блока 21 подается на вход усилителя 22 мощности, который усиливает его до требуемого уровня выходной мощности. СВЧ сигнал с усилителя мощности 22 через его регулируемый выход подается на вход дуплексера 8, с выхода которого сигнал поступает в антенну 2 антенной системы 1 и излучается ею в эфир.A 70 MHz IF signal carrying useful information from the output of the modulator 71 of the satellite terminal 19 through the IF amplifier 20 transfers to the input of the frequency converter 21, to the control input of which a local oscillator signal is output from the output of the transmitting frequency synthesizer 18. In block 21, the frequency is converted upwards, that is, the spectrum of the IF signal is transferred to the output frequency band of the 5850 ... 6425 MHz transmitter. The generated microwave signal from the output of block 21 is fed to the input of the power amplifier 22, which amplifies it to the required level of output power. The microwave signal from the power amplifier 22 through its adjustable output is fed to the input of the duplexer 8, from the output of which the signal enters the antenna 2 of the antenna system 1 and is radiated by it.

Управление выходной мощностью СВЧ сигнала осуществляется путем подачи управляющего напряжения на управляющий вход усилителя мощности 22 с выхода контроллера 23 передатчика посредством команд, поступающих через коммутатор 14 каналов на входы-выходы контроллера 23 передатчика с входа-выхода блока 15 управления станцией, программа которого предусматривает дистанционное управление усилителем 22 мощности, то есть включение и выключение станции (передатчика), регулировку выходной мощности (работа полной мощностью или пониженной мощностью).The output power of the microwave signal is controlled by supplying a control voltage to the control input of the power amplifier 22 from the output of the transmitter controller 23 by means of commands coming through the channel switch 14 to the inputs / outputs of the transmitter controller 23 from the input-output of the station control unit 15, the program of which provides for remote control power amplifier 22, that is, turning the station (transmitter) on and off, adjusting the output power (operating at full power or reduced power).

Прием информационных сигналов, включающих телефонные сообщения и передачу данных, по входящему каналу спутниковой связи осуществляется по тракту, включающему последовательно соединенные антенну 2 антенной системы 1, дуплексер 8, малошумящий усилитель 9, преобразователь частоты 10 приема, усилитель 11 ПЧ и делитель 12 частоты L-диапазона. В делителе 12 частоты L-диапазона происходит разделение принятого группового сигнала на два потока, один из которых поступает на вход телевизионного приемника 13, а другой подается на вход спутникового терминала 19.Reception of information signals, including telephone messages and data transmission, via an incoming satellite channel is carried out along a path including a series-connected antenna 2 of the antenna system 1, duplexer 8, low-noise amplifier 9, frequency converter 10, amplifier 11 IF and frequency divider 12 L- range. In the L-band frequency divider 12, the received group signal is divided into two streams, one of which is fed to the input of the television receiver 13, and the other is fed to the input of the satellite terminal 19.

В предлагаемой станции используются два возможных способа распределения спутниковых телевизионных программ: передача ЧМ сигналов в полосе первой ПЧ спутникового приемника (950…2050) МГц или передача AM сигналов в стандарте наземного ТВ вещания.The proposed station uses two possible ways of distributing satellite television programs: transmitting FM signals in the band of the first IF of a satellite receiver (950 ... 2050) MHz or transmitting AM signals in the standard of terrestrial TV broadcasting.

В телевизионном приемнике 13 поступивший с выхода усилителя 11 ПЧ групповой сигнал дополнительно усиливается с помощью усилителя 30 первой ПЧ и передается на вход смесителя 31, на управляющий вход которого подается сигнал с выхода гетеродина 36. Смеситель 31 осуществляет преобразование принятого сигнала и перенос его в область второй ПЧ, которая затем дополнительно фильтруется полосовым фильтром 32 для уменьшения побочных составляющих преобразования, усиливается усилителем 33 второй ПЧ и усиленный сигнал подается на вход стандартного частотного демодулятора 34. Демодулятор 34 осуществляет демодуляцию полного ЧМ сигнала, который затем в виде группового сигнала поступает одновременно на вход восстановительного контура 37 и вход частотного демодулятора 39 звука, а также подается на соответствующий выход («выход группового сигнала») телевизионного приемника 13 для передачи через коммутатор 14 каналов по соединительным линиям связи (ВОЛС 27 или проводной линии 28) потребителю или на блок 15 управления станцией (для проверки состояния каналов при их настройке и регулировке).In the television receiver 13, the group signal received from the output of the amplifier 11 is further amplified by the amplifier 30 of the first inverter and transmitted to the input of the mixer 31, to the control input of which a signal from the output of the local oscillator 36 is supplied. The mixer 31 converts the received signal and transfers it to the second region The inverter, which is then further filtered by a band-pass filter 32 to reduce side conversion components, is amplified by the second inverter amplifier 33 and the amplified signal is fed to the standard frequency input og demodulator 34. Demodulator 34 performs demodulation of the full FM signal, which then is supplied as a group signal to the input of the restoration circuit 37 and the input of the frequency demodulator 39 sound, and also fed to the corresponding output (“group signal output”) of the television receiver 13 for transmission through the switch 14 channels on the connecting communication lines (FOCL 27 or wire line 28) to the consumer or on the block 15 of the station control (to check the status of the channels when they are configured and adjusted).

В блоке 37 производится восстановление исходного сигнала изображения, который после усиления видеоусилителем 38 подается на соответствующий выход («выход видеосигнала») телевизионного приемника 13 для передачи по соединительным линиям связи потребителю или на блок 15 управления станцией (для проверки состояния каналов при их настройке и регулировке).In block 37, the original image signal is restored, which, after amplification by the video amplifier 38, is supplied to the corresponding output (“video signal output”) of the television receiver 13 for transmission via connecting lines to the consumer or to the station control unit 15 (to check the status of the channels when setting and adjusting them )

Для подачи сигналов изображения на стандартный телевизионный приемник, не имеющий специальных входов видео и звука, они должны быть соответствующим образом преобразованы. Эту роль выполняет цепочка из последовательно соединенных частотного демодулятора 39 звука, частотного модулятора 40 и амплитудного модулятора 41, которые и осуществляют формирование телевизионного радиосигнала в дециметровом диапазоне с параметрами, соответствующими стандарту наземного телевидения. При этом частота радиосигнала может перестраиваться в пределах от 36-го до 43-го канала, а частота поднесущей устанавливается равной 4,5; 5,5 или 6,5 МГц в зависимости от стандарта передаваемого сигнала.To supply image signals to a standard television receiver that does not have special video and audio inputs, they must be converted accordingly. This role is played by a chain of serially connected frequency demodulator 39 of sound, frequency modulator 40 and amplitude modulator 41, which carry out the formation of a television radio signal in the decimeter range with parameters corresponding to the standard of terrestrial television. In this case, the frequency of the radio signal can be tuned in the range from the 36th to the 43rd channel, and the frequency of the subcarrier is set to 4.5; 5.5 or 6.5 MHz, depending on the standard of the transmitted signal.

Кроме выхода радиосигнала, в телевизионном приемнике 13 предусмотрены выходы видеосигнала (с выхода видеоусилителя 38) и звукового сигнала (с выхода частотного демодулятора 39 звука) для подачи на видеомагнитофон или на отдельный монитор.In addition to the output of the radio signal, the television receiver 13 provides outputs of the video signal (from the output of the video amplifier 38) and the audio signal (from the output of the frequency demodulator 39 sound) for supply to a VCR or to a separate monitor.

Как и в телевизионных приемниках высокого класса, важной сервисной функцией спутникового приемника стало дистанционное управление, с пульта которого могут осуществляться выбор канала, подстройка частоты, изменение положения антенны и смена поляризации, регулировка громкости и другие операции.As in high-end television receivers, an important service function of the satellite receiver was remote control, from the remote control of which you can select a channel, adjust the frequency, change the position of the antenna and change the polarization, adjust the volume and other operations.

Прием данных, речевых и факсимильных сообщений осуществляется по тракту, включающему последовательно соединенные антенну 2 антенной системы 1, дуплексер 8, малошумящий усилитель 9, преобразователь частоты 10 приема, усилитель 11 ПЧ и делитель 12 частоты L-диапазона. В делителе 12 частоты L-диапазона происходит разделение принятого группового сигнала на два потока, один из которых поступает на вход телевизионного приемника 13, а другой подается на вход спутникового терминала 19.Reception of data, voice and facsimile messages is carried out along a path including a series-connected antenna 2 of the antenna system 1, duplexer 8, low-noise amplifier 9, frequency converter 10, amplifier 11 IF and frequency divider 12 L-band. In the L-band frequency divider 12, the received group signal is divided into two streams, one of which is fed to the input of the television receiver 13, and the other is fed to the input of the satellite terminal 19.

Далее сигнал первой ПЧ с выхода делителя 12 частоты L-диапазона подается на вход блока 63 ПЧ-интерфейсов спутникового терминала 19. Блок 63 ПЧ-интерфейсов осуществляет преобразование принятого радиосигнала в сигналы ТТЛ, которые по шине 64 поступают на вход демодулятора 70 модема 69.Next, the signal of the first IF from the output of the L-band frequency divider 12 is fed to the input of the IF unit 63 of the satellite terminal 19. The IF unit 63 converts the received radio signal into TTL signals, which are sent to the input of demodulator 70 of modem 69 via bus 64.

Демодулятор 70 осуществляет демодуляцию (преобразование) принятого сигнала первой ПЧ посредством поднесущей, поступающей от формирователя опорной частоты на управляющий вход демодулятора (на схеме не показан), в сигнал второй ПЧ (например, 70 МГц). С выхода демодулятора 70 сигнал второй ПЧ через шину 64, блок 67 контроллера ПКТ, блок 68 сетевых и служебных интерфейсов, коммутатор 14 каналов, оптический кросс 25, информационный кабельный ввод 26 и по ВОЛС 27 или проводной линии 28 связи по стыку Ethernet поступает на каналообразующую аппаратуру и оконечное оборудование, установленные в офисе у потребителя информации.The demodulator 70 performs demodulation (conversion) of the received signal of the first IF by means of a subcarrier coming from the driver of the reference frequency to the control input of the demodulator (not shown in the diagram), into the signal of the second IF (for example, 70 MHz). From the output of the demodulator 70, the second IF signal through the bus 64, the PCT controller block 67, the network and service interface unit 68, the channel 14 switch, the optical cross 25, the information cable input 26 and via the FOCL 27 or the wire communication line 28 through the Ethernet interface is fed to the channel-forming equipment and terminal equipment installed in the office at the consumer of information.

Передача телевизионного сигнала, включающего сигналы данных, изображения, речевых и факсимильных сообщений, с оборудования вынесенного офиса через станцию спутниковой связи происходит следующим образом.The transmission of a television signal, including data, image, voice and fax messages, from the equipment of a remote office through a satellite communications station is as follows.

По ВОЛС 27 (или проводной линии связи 28) сигналы от источника информации (с каналообразующего или оконечного оборудования вынесенного офиса) по стыку Ethernet поступают на входы информационного кабельного ввода 26, с выхода которого сигналы подаются через оптический кросс 25 (или напрямую) на входы-выходы коммутатора каналов 14 и далее через него сигналы поступают на входы-выходы спутникового терминала 19, который осуществляет преобразование сформированного телевизионного сигнала, включающего сигналы изображения и звукового сопровождения, в полный амплитудно-модулированный телевизионный сигнал на промежуточной частоте, например, на ПЧ 38 МГц. Этот сигнал с выхода спутникового терминала 19 подается на вход усилителя 20 ПЧ передачи, который усиливает его до определенного уровня, необходимого для нормальной работы преобразователя частоты 21 передачи. В блоке 21 с помощью сигнала несущей, поступающей с выхода передающего синтезатора 18 частоты, телевизионный сигнал переносится на частоту одного из телевизионных каналов и с напряжением 350 мВ поступает на усилитель 22 мощности, в котором сигнал усиливается до 10 Вт и переносится в используемый в данный момент времени диапазон (например, С-диапазон) передачи станции спутниковой связи. Сигнал с выхода усилителя 22 мощности через дуплексер 8 поступает в антенну 2 и излучается ею в эфир.By FOCL 27 (or wireline 28), signals from the information source (from the channel-forming or terminal equipment of the remote office) at the Ethernet interface are fed to the inputs of the information cable input 26, from the output of which the signals are fed through optical cross 25 (or directly) to the inputs- the outputs of the channel switch 14 and then through it the signals are fed to the inputs and outputs of the satellite terminal 19, which converts the generated television signal, including image and sound signals, into ny amplitude-modulated television signal at intermediate frequency, for example, 38 MHz IF. This signal from the output of the satellite terminal 19 is fed to the input of the IF converter 20, which amplifies it to a certain level necessary for the normal operation of the frequency converter 21. In block 21, using a carrier signal coming from the output of the transmitting synthesizer 18, the television signal is transferred to the frequency of one of the television channels and is supplied with a voltage of 350 mV to a power amplifier 22, in which the signal is amplified to 10 W and transferred to the current one time range (e.g. C-band) of the transmission of a satellite communications station. The signal from the output of the power amplifier 22 through the duplexer 8 enters the antenna 2 and is radiated by it into the air.

Технический эффект от предлагаемой станции спутниковой связи контейнерного исполнения заключается в возможности организации сети спутниковой связи в районах со слабо развитой инфраструктурой в отношении связи и обеспечении по образованным станцией трактам и каналам высокоскоростной передачи/приема данных и видеоизображений, речевых и факсимильных сообщений в реальном масштабе времени с улучшенным качеством связи или с минимальными задержками передаваемой информации.The technical effect of the proposed container-based satellite communications station is the possibility of organizing a satellite communications network in areas with poorly developed infrastructure with regard to communication and providing high-speed transmission / reception of data and video images, voice and fax messages in real time with established channels and channels improved communication quality or with minimal delays in transmitted information.

Достоинством предлагаемой станции спутниковой связи является обеспечение возможности работы станции в автономном режиме (без присутствия обслуживающего персонала), дистанционного управления доступом к каналам спутниковой связи с вынесенных рабочих мест, автоматического выбора режима работы и задания оптимальных значений скоростей передачи информации в соответствии с характеристиками конкретного сетевого графика (передачу как низкоскоростных, так и высокоскоростных информационных потоков, видеопотоков), приема и распределения программ телевидения потребителям, а также наличие системы обеспечения качества обслуживания (поддерживается не менее двух уровней качества услуг) и схемы доступа по протоколу MF-TDMA, которая является наиболее эффективной технологией для оптимального использования работоспособной полосы и примененный способ передачи данных, согласно которому в сети поддерживается динамическое распределение полосы пропускания для множества терминалов одновременно и без блокировки.The advantage of the proposed satellite communication station is the provision of the station's ability to work autonomously (without the presence of maintenance personnel), remote control of access to satellite communication channels from remote workstations, automatic selection of the operating mode and setting optimal values of information transfer rates in accordance with the characteristics of a particular network schedule (transmission of both low-speed and high-speed information streams, video streams), reception and distribution of grams of television to consumers, as well as the availability of a quality of service system (supported by at least two levels of service quality) and an access scheme using the MF-TDMA protocol, which is the most effective technology for the optimal use of a working band and the data transmission method used, according to which the network is supported dynamic bandwidth allocation for multiple terminals simultaneously and without blocking.

Изготовленный опытный образец станции спутниковой связи прошел испытания, при этом были получены положительные результаты при организации обмена информацией на различных скоростях и режимах на работы в сети спутниковой связи.The manufactured prototype of the satellite communications station was tested, while positive results were obtained when organizing the exchange of information at various speeds and modes for operation in a satellite communications network.

Источники информацииInformation sources

1. RU, патент №2117391 кл. H04B 7/185, 1998.1. RU, patent No. 2117391 C. H04B 7/185, 1998.

2. RU, патент №2117392, кл. H04B 7/185, 1998.2. RU, patent No. 2117392, class. H04B 7/185, 1998.

3. RU, свидетельство №18813 U1, кл. H04B 7/165, 2001 (прототип).3. RU, certificate No. 18813 U1, cl. H04B 7/165, 2001 (prototype).

4. Спутниковая связь и вещание: Справочник. - 3-е изд., перераб. и доп. / В.А.Бартенев, Г.В.Болотов, В.Л.Быков и др. / Под ред. Л.Я.Кантора. - М.: Радио и связь, 1997, с.368-383.4. Satellite Communications and Broadcasting: A Guide. - 3rd ed., Revised. and add. / V.A. Bartenev, G.V. Bolotov, V.L. Bykov et al. / Ed. L.Ya. Kantora. - M .: Radio and communications, 1997, p. 368-383.

5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. - СПб.: Питер, 2007, с.711-734.5. Olifer V.G., Olifer N.A. Computer networks. Principles, technologies, protocols: Textbook for universities. 3rd ed. - St. Petersburg: Peter, 2007, p. 711-734.

6. Соловьев Ю.А. Спутниковая навигация и ее приложения. - М.: Эко-Трендз, 2003, с.31-50.6. Soloviev Yu.A. Satellite navigation and its applications. - M .: Eco-Trends, 2003, p.31-50.

Claims

1. A container-type satellite communications station comprising a duplexer, a receiving frequency converter, a station control unit, a receiving frequency synthesizer, the output of which is connected to a receiving frequency converter control input, a transmission frequency converter connected in series, to the control input of which a transmitting frequency synthesizer output is connected, and power amplifier, characterized in that an antenna system is introduced in it, consisting of an antenna, a slewing ring with electric power drives and an antenna control controller, a guidance system consisting of a series-connected GPS antenna and a GPS receiver, a low-noise amplifier, an intermediate-frequency amplifier (IF), a frequency divider, L-band, a television receiver, a channel switch, a reference oscillator unit, a satellite terminal, an amplifier IF transmitters, transmitter controller, communication network management server, optical cross, data cable entry, fiber optic communication line (FOCL) for issuing / receiving group streams, wired communication line for issuing / receiving channels and a communication line for connecting through a local telephone network to external subscribers, while the control input-output of the antenna of the antenna system is connected to the first input-output of the rotary support device with electric drives, the second input-output of which is connected to the control input the output of the antenna control controller, the information input of which is connected to the output of the GPS receiver, the microwave input-output of the antenna is connected to the microwave input-output of a duplexer, the output of which is connected to the input of a low-noise amplifier, the output One of which is connected to the input of the frequency converter, the output of which is connected to the input of the IF amplifier, the output of which is connected to the input of the L-band frequency divider, the first and second outputs of which are connected respectively to the inputs of the television receiver and satellite terminal, the output of which is connected to the input of the amplifier IF transmission, the output of which is connected to the input of the frequency converter, the input-output of the antenna control controller is connected to the first input-output of the channel switch, the second input-output for which it is connected to the input-output of the television receiver, the first input-output of the station control unit at the RS-232 interface is connected to the third input-output of the channel switch, the fourth input-output of which at the Ethernet interface is connected to the second input-output of the station control unit and the second outputs of the block of the reference generator are connected to the control inputs of the receiving and transmitting frequency synthesizers, respectively, the input-output of the block of the reference generator, through which control signals are transmitted to adjust the frequencies of the receiving and transmitting frequency synthesizers, connected to the fifth input-output of the channel switch, the sixth and seventh input-outputs of which are connected respectively to the first and second input-outputs of the satellite terminal, the eighth input-output of the channel switch is connected to the first input-output of the transmitter controller, the second input is the output of which is connected to an additional input-output of a power amplifier, the ninth input-output of a channel switch is connected to the first input-output of a communication network management server, the second input-output of which is connected to the tenth input-output of the channel switch, the eleventh input-output of which is connected to the first input-output of the optical cross, the second input-output of which is connected to the first input-output of the information cable input, the second input-output of which is connected to the twelfth input-output of the channel switch, the thirteenth input-output of which is connected to the third input-output of information cable input, to the fourth, fifth and sixth input-outputs of which the inputs / outputs of the FOCL are connected for issuing / receiving group streams, a wired communication line for issuing / receiving channels and a communication line for connecting through a local telephone network to external subscribers.

2. The station according to claim 1, characterized in that the television receiver contains a series-connected amplifier of the first intermediate frequency (IF1), a mixer, a band-pass filter, an amplifier of the second intermediate frequency and a frequency demodulator, series-connected control unit and a local oscillator, the output of which is connected to the control the input of the mixer, the recovery circuit and the video amplifier are connected in series, the sound frequency demodulator, the frequency modulator and the amplitude modulator are connected in series, the output is often of a demodulator is connected simultaneously with the inputs of the recovery circuit and the frequency demodulator of sound, the output of the video amplifier is connected to the control input of the amplitude modulator, while the input of the television receiver is the input of the amplifier IF1, the output of the frequency demodulator is the output of the group television signal of the television receiver, the video signal of which is the output of the video amplifier, the output of the amplitude modulator is the output of the radio signal of the television receiver, the sound output from which drove a frequency demodulator output sound, and the control unit inputs and outputs of a frequency demodulator, a video amplifier, a frequency demodulator and an amplitude modulator sound of a television receiver are inputs-outputs, which for Ethernet junction connected to the second input-output channel of the switch.

3. The station according to claim 1, characterized in that the control unit of the station is made in the form of a portable computer designed to install software, monitor the status of elements and control the operating modes of the station, containing a system unit consisting of a motherboard on which the microprocessor is located , ISA / PCI-type system bus (bus), random access memory (RAM), reprogrammable read-only memory (ROM) and keyboard controller, monitor adapter, adapter mouths, disk controller, accessory controller, hard disk drive, floppy disk drive, system software and application software supplied on the hard disk drive, audio I / O cards, video I / O cards and Ethernet cards , and also contains a display with a plasma screen, a standard keyboard and a graphic mouse-type manipulator, while the inputs and outputs of the microprocessor are connected to the inputs and outputs through a system bus RAM, reprogrammable ROM, keyboard controller, monitor adapter, port adapter, disk controller and additional device controller, the second, third, fourth and fifth inputs and outputs of which are connected to the inputs and outputs of the audio I / O card, video I / O card, card Ethernet and a mouse-type graphic manipulator, the second inputs and outputs of the monitor adapter are connected to the inputs and outputs of the display with a plasma screen, the second and third inputs and outputs of the disk controller are connected to the inputs and outputs of hard magnesium, a disk and a drive for connecting a flexible magnetic disk, the second inputs and outputs of the keyboard controller are connected to the inputs and outputs of the standard keyboard, the second inputs and outputs of the port adapter are the first inputs and outputs of the station control unit, the second inputs and outputs of which are the second inputs and outputs of the board Ethernet

4. The station according to claim 1, characterized in that the satellite terminal contains a block of IF interfaces, an internal ISA bus, a receiver / decoder for collecting data on satellite communication network stations, an IP router, an on-demand channel controller (PCT), block of network and service interfaces, a satellite modem, consisting of a demodulator and a modulator, while the inputs and outputs of the IF unit of the satellite terminal interfaces are connected via the internal ISA bus to the inputs and outputs of the receiver-decoder to collect data on the state of the network stations communication network, IP router, FCT controller unit, satellite modem demodulator and modulator, the second and third inputs and outputs of the PCT controller unit are connected respectively to the first and second inputs and outputs of the network and service interface unit, while the input and output of the IF interface unit are respectively, the input and output of the satellite terminal, the first and second inputs and outputs of which are the third and fourth inputs and outputs of the network and service interface unit, respectively.