直升機衛星通信系統關鍵技術

　　3 工程測試方案設計

　　衛星通信系統的設計通常要求高概率可靠度( 例如99.99%)，這就要求各種衰減引起系統的中斷概率不超過0.01%，為了驗證系統的這種性能，對測試方法的設計以及處理方法具有較高的要求。某機 載衛星通信系統在進行工程測試驗證時，基于關鍵技術的考慮重點設計以下測試項目，以達到對系統考核驗證的目的。

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

　　2) 高緯度地區及降雨環境飛行。地面天線的仰角極低時，地面熱噪聲將進入天線的近旁瓣甚至主瓣，從而提高天線噪聲 ，降低地面系統的G/T 值，天線仰角低，從地球站到衛星的傳輸距離長，載波的自由空間損耗也較大。仰角低時，載波穿越降雨區的距離也較長，Ku 頻段載波在降雨時所受的衰耗和噪聲增量將相應增大。這些因素都可能抵消掉部分的轉發器EIRP。因此，通過高緯度地區的飛行測試以及降雨環境下的系統測試 實現對系統低仰角及降雨損耗的考核驗證目的。

　　3) 信號較弱地區飛行。同一衛星資源在不同區域的等效全向輻射功率和品質因素是有差異的，這將直接影響鏈路的能噪比，即鏈路質量。

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

　　表1 不同地區衛星轉發器參數與鏈路質量對比分析

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

　　4 結論

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