[发明专利]能适应小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信终端

说明书

本发明涉及一种能适应小倾角通信卫星和高速条件下的双向卫星通信终端，地面站收发终端包括wifi收发模块、wifi收发天线及具有扩频功能的基带收发板卡，wifi收发模块连接wifi收发天线及基带收发板卡，基带收发板卡与地面站设备连接；用户收发终端包括wifi收发模块、wifi收发天线、具有扩频功能的基带收发板卡、上变频模块、下变频模块、圆柱形螺旋发射天线阵列及圆柱形螺旋接收天线阵列，wifi收发模块连接wifi收发天线及基带收发板卡，基带收发板卡与上、下变频模块连接，上、下变频模块分别与圆柱形螺旋发射天线阵列及圆柱形螺旋接收天线阵列连接。本发明能适应小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种能适应中国区域卫星通信导航系统(CAPS)小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信终端。

背景技术

面对我国蓬勃发展的国民经济对导航定位、信息采集、应急通信的迫切需求，卫星通信是必不可少的通信手段。光纤通信和地面蜂窝移动通信的迅速崛起，占领了通信的主要市场，逼迫卫星通信技术不断地向提高频带利用率，提高信息传输速率，提高环境适应性，提高性价比的方向发展，中国区域卫星通信导航系统(CAPS)小倾角通信卫星和高速运动条件下的卫星通信技术由此产生。

利用同步通信卫星上的转发器，转发由地面导航中心站发射的调制有测距码和导航电文的载波信号，向地面广播，实现无源卫星导航的设计理念，是CAPS系统实现定位的核心原理。CAPS系统同步通信卫星上的富余的转发器，还可以转发由地面卫星通信中心发射的通信信号，这是CAPS系统的通信功能。CAPS系统将地球定点卫星通过改变轨位和姿态控制，使同步通信卫星演变成小倾角的倾斜轨道卫星，对同步卫星仅实施经度方向位置的保持与调整，不作纬度方向位置的保持与调整，让它在纬度方向自由漂移。这样，可以用较少的卫星姿态调整燃料保持卫星的工作轨道，极大地延长同步通信卫星的使用寿命。这样就开辟定点通信卫星的第2个生命周期利用——导航通信应用生命周期。一般，CAPS系统可以延长同步卫星使用寿命5-8年，这样就极大降低了CAPS系统所采用定点卫星的通信费用。

从定位导航的角度看，利用定点通信卫星漂移为小倾角的同步倾斜轨道卫星成为导航定位系统的又一类星座，则可以改善星座的空间布局，减小DOP值，提高定位精度。

定点通信卫星成为小倾角卫星用于转发式卫星定位系统后，其卫星轨道参数仍需要由测定轨系统预报。对于卫星导航定位对星座的要求来说，并不要求卫星严格处于赤道同步轨道位置上，在纬度方向有漂移量反而更好，而且漂移量越大越好。退役卫星不作纬度方向控制后，每年可使卫星在南北方向增大漂移幅度，漂移增大速率每年约0.75°～0.94°间变化，变化的周期约为18.8a。漂移的累计效应使卫星的轨道倾角随着时间的推移不断变大，最大可达到14.5°左右，然后又逐渐减小，成为一颗小倾角的同步轨道导航和通信卫星。

但是，利用CAPS导航卫星上的转发器作为通信通道使用时，卫星通信终端需要适应卫星±8°小倾角运动导致的卫星信号场强衰落。

在通用航空、高速列车等高速运动环境中实施卫星通信，要求卫星通信终端在高速不稳定运动条件下，天线与卫星间的相对位置和角度都在剧烈变化的环境下能可靠通信，这就要求卫星通信终端具有强的抗衰落能力、实时远距离传输能力，强抗干扰能力和优秀的误码率指标。同时由于用户数往往又很多。因此，亟需一种卫星通信设备低价，能适应中国区域卫星通信导航系统(CAPS)小倾角通信卫星和高速运动条件下的卫星通信、高速运动体等使用费用便宜、应用环境苛刻的卫星通信系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过中国区域卫星通信导航系统(CAPS)小倾角通信卫星转发的能在高速运动环境下工作的语音和数据双向通信终端。

本发明提供了一种能适应小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信终端，用于小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信，包括地面站收发终端及用户收发终端；