车载移动测量（精选7篇）
车载移动测量 篇1
基于激光扫描仪、CCD相机、GPS与IMU等传感器集成的采集系统,目前正逐渐成为三维空间信息获取的主要手段之一[1]。为了引导和规范此类活动,确保地理信息安全,2012年国家测绘局两次发布了《地面移动测量专业标准》征求意见函,对行业发展发出明确信号,并对行业方向进行引导,更重要的是,把各种产品形态与技术指标与作业限额进行匹配[2]。因此,探讨车载移动测量系统分类发展及关键技术具有指导意义。
1 系统分类
车载移动测量系统目前硬件主要包括:GPS、惯性导航单元(IMU)、里程计、激光扫描仪、CCD相机和时间同步控制器[3]。其目前常见的移动测量系统分为4类,图1为各移动测量系统外观。
第一类是基于立体摄影测量的方式,通过集成多个CCD相机构成立体像对通过数字摄影测量的方式来完成室外场景的室内重建,但这种方式并不适合地面的移动数据采集,因为陆地车载系统要采集的数据往往是2~400 m范围内的地面空间数据,若用摄影测量的方法,深度变化太大(大于90%的等效航高),导致影像自动匹配同名点困难,数据后处理量大,需要较多的人工交互,目前基于这种方式的国内产品主要是武汉大学开发的“立得道路测量车”,国外对此方案的报道主要集中在研究机构论文中,正式产品比较少见。
第二类方案是选择使用激光扫描仪来获取目标的三维几何信息,使用面阵或线阵CCD相机获取目标纹理信息,通过二者的融合来完成三维重建,这种方案的优点在于其获取的激光点云数据可直接完成在WG S84坐标系下的绝对定位,后处理速度快。但由于激光扫描数据是离散采样值,通称“点云”,和CCD影像数据不一样,不适合人眼目视解译,因此,虽然可以进行三维浏览、量测分析等,但可视化效果不好,不直观,其所搭配的CCD相机主要是用于给激光点云赋彩色以及提供三维重建所需的纹理信息,由于CCD相机主要是用于和激光进行匹配,所以往往只能获取道路两侧的信息,只要建筑物稍近或者稍高一点,便无法看到它的全貌。目前国外推出的一些产品包括加拿大Optech的LYNX移动激光测量车、Applanix公司的LANDMark、英国的StreetMapper360都是采用此一方案。国内山东科技大学、南京师范大学也采用类似的方案进行研究。
第三种方案主要配置和第二种方案一样,也需要选择激光、IMU、GPS,但其影像传感器采用的是视场角不受限制的全景相机,这种相机是使用多个鱼眼镜头拼接而成,相机要经过严格的几何标定才能完成无缝拼接,拼接后的影像具360度的视场角,在第二种方案中一些受视角影响看不到的高楼都可以一览无余,经过校正的影像可以完成和激光点云的配准,对影像的量测可以转化为对点云坐标的查询,点云可以完全隐藏在全景影像后面,这样就实现了全景影像的漫游与量测。google街景采集车所采用的产品、首都师范大学此类产品以及拓普康的IP-S2采用这种方案(如图1)。
第四种方案是一种基于计算机视觉进行相机自标定的方案,通过全方位相机拍摄的图像,对连续图像相邻两帧进行变化检测,从各点的变化对应各帧当时相机的位置和角度等数据进行解析,以此来反求拍摄时相机的位置和姿态,这种方式对载体的定位精度30 cm,定姿精度2度左右,这意味着在相机拍摄距离60 m处其误差会接近2 m,这种方案一个最大的干扰就是要求所拍摄的影像中不能有移动目标,如果有移动目标,必须对移动目标进行去除才能进行解算,所以在实际应用中人工干预的工作量会比较大。这种方案最大的优势就是成本比较低,省却了价格昂贵的激光与惯导。
2 关键技术
车载移动测量系统研发和组成过程中,所涉及关键技术如下。
2.1 系统集成和时间同步
系统集成包括设备采购、支架设计、电子设备集成,车速传感器等。一方面核心器件的选型存在很多不确定因素,同时数据必须严格按照时间同步,一般采用的方法是使用GPS模块提供的卫星授时。
2.2 相对坐标系标定
系统工作时需要通过GPS和IMU实时传递扫描线中心的位置和扫描仪的姿态,这样就必须确定激光雷达的中心与GPS天线中心之间的关系,以及激光雷达与IMU的姿态关系,还有全景摄像机坐标系与IMU之间的姿态关系,即标定出激光雷达的外参数(三个平移参数,三个旋转参数以及一个尺度变换参数),建立起各自坐标系统的转换。
2.3 点云颜色提取
根据点云的采集时间,找到最近采集的全景图像,然后根据采集全景照片精确时间,获得该照片曝光时刻的POS,进行坐标转换,把点云坐标转换到摄像机坐标系下面。然后计算UV坐标,并可以取得对应像素的颜色。
2.4 海量点云数据管理
如果以每秒10万的点云数据采集量,每小时要采集3亿6千万的点云数据。如何快速对海量点云进行管理,成为一个非常困难的问题。采用沿线路进行索引的方式,把每一秒采集的数据进行打包存储,建立空间与时间两个维度的关联,来简化对对海量点云数据的管理,提高点云数据访问效率。
2.5 海量点云的坐标高性能解算
在进行点云的绝对坐标解算的过程中,如果使用传统的技术方法,会耗用很长时间。而点云数据的坐标解算具备良好的并行技术特性:数据独立,技术方法相同,无依赖关系。因此使用并行技术可以大幅提高点云坐标解算的速度。
3 结语
车载移动测量系统有着广阔应用前景,如公路高精度高程测量、大比例尺地图快速修补测、城市部件测量、城市三维建模、道路设施普查等[4]。从实际出发,车载移动测量系统更适合应用于带状目标,并且同时获得雷达和全景影像数据,为城市档案记录增添数据源和数据评估提供直观依据。下一步,研究重点应该放在专题数据采集处理系统开发和应用快速、一体化方面。
参考文献
[1]钟若飞,宫辉力,赵文吉,等.车载三维激光移动建模与测量系统研制的进展[C].中国地理学会百年庆典学术论文摘要集,2009.
[2]关于征求《地面移动测量专业标准》意见的函[Z].2012-3-9.
[3]吕冰,钟若飞,王嘉楠.车载移动激光扫描测量产品综述[J].测绘与空间地理信息,2012,35(6):185-187.
[4]刘先林.SSW车载移动测量系统及其应用[R].中国地理信息产业发展报告,2011.
车载移动测量 篇2
贵州省第一次全国地理国情普查项目试点工作中, 利用基础1:1万DEM数据制作DOM产品的过程中, 生产中发现DEM产品时效性不够, 导致DOM成果精度达不到使用要求, 因此DEM急需更新。针对该问题提出了相应得技术解决方案, 并且进行了实际生产与可行性验证。
2 全省1:1万基础DEM数据概况
2.1 我省DEM数据现状
贵州省最早的1:1万基础DEM数据是经由上世纪六、七十年代成图的纸质地形图扫描矢量化生产而得的, 距今已有四十多年的历史, 而贵州山区随着经济建设的发展, 地形变化非常大, 尤其是近些年来修建的道路、桥梁等变化在1:1万基础DEM数据上完全没有进行更新。
2.2 用于地理国情普查影像生产时的问题
使用这样的DEM数据进行数字正射影像生产, 使得生产处的正射影像的平面与高程纠正精度较差, 尤其当遇到新建道路以及道路的附属设施, 例如桥梁、路堤路堑、护坡等, 在纠正影像上会有较大误差。通过基于该数字正射影像内业解译采集到的数据对比统计, 利用未经过更新处理的DEM生产的正射影像在高速公路区域的平面中误差超过10米, 变化更大的区域甚至超过20米。
3 DEM数据更新思路与技术
3.1 传统的DEM更新技术
传统的DEM数据通常使用的更新技术有航测成图, 外业实地用全站仪或GPS进行补测等。航测成图的周期长, 经费高, 适合于进行大区域的重新测量;外业补测工作量大、经费高, 适合于小区域。
两者对于本次白云区地理国情普查的试点工作而言, 都有一定缺陷, 最主要在于时间的紧迫性上。因此如何快速准确地更新本地区的DEM数据, 是一项急需解决的重要问题。
3.2 车载移动测量技术用于DEM更新
车载激光雷达移动测量技术是近年来新兴的一项测量技术, 机载激光雷达技术是集激光扫描、GPS和惯性导航系统于一体的空间测量技术, 能够快速、准确地获取地表三维空间信息。而车载移动激光扫描技术代表着移动测量系统的最新发展趋势, 该技术可以快速获取高密集、高精度的激光点云数据, 并同步获取与点云高精度匹配的数码照片。
实现了地理三维空间数据快速获取, 制作完成了数字高程模型、数字正射影像和具有顶部细节的建筑物三维体框模型。该技术解决了传统单点测量的限制, 具备高效快速、高密度、高自动化程度等特性。但是其测量精度有待实际检验, 作业的方式有待进一步完善。根据本次试点需求, 我院联合移动测量设备厂商开展了本次移动测量用于DEM更新的试验。
3.3 生产试验思路与方法介绍
利用移动测量车采集的高速公路区域点云数据对原始DEM进行更新并用来纠正卫星影像, 比较DEM更新前后纠正的影像的精度。试验区域为试点区域境内高速路段。
GPS基站架设:移动测量激光雷达车采集需要在一定的控制范围内提供GPS基站差分处理数据, 以提高采集到的激光点云数据平面精度。
移动测量车点云数据采集:实验共采集了约100公里的激光点云数据, 采集的目标主要为高速路路面以及路堤、护坡等高速路附属物, 同时采集了部分沿线的城市开发区的街道及建筑物。
通过预处理的点云数据生产高速公路区域DEM并与原始DEM进行镶嵌拼接。
4 影像纠正效果对比
使用更新后的DEM的对卫星影像进行重新纠正, 纠正后的影像在DEM地形变化的部分都有了明显改善, 准确的反映出道路、桥梁、护坡等地物实际的地形情况, 同时精度完全满足地理国情普查的成果数据要求。
5 评价与总结
贵州山区高速公路建设方式基本为开山架桥与打隧道的方式, 对地形破坏严重, 而我省高速公路基本上是九十年代以后才兴建起来的。近年来贵州经济建设快速发展, 城市与工业园区的建设使得地形地貌也发生巨大的变化, 靠传统的地形测量手段更新如此巨大的DEM数据在人力、物力、时间、精度上都难以满足需求。对于此次地理国情普查工作中涉及到的DEM数据更新, 不仅要高效快速, 满足精度, 还要有针对性, 尤其是在时效性较差的1:1万DEM数据需要对高速公路所经过的区域进行针对性的更新。
车载移动测量系统相对于传统数字化航空摄影测量的方法与外业实测的DEM制作方法有着无可比拟的高效性。其主要的优势体现在不受空中交通管制的限制, 可以无限制在人类常活动的区域, 经济发达区域进行相关数据采集, 不易受到天气因素的限制, 甚至在多云、小雨的天气都可以进行数据采集。相对于传统的DEM更新测量手段而言, 利用车载移动测量系统对1:1万DEM数据更新具有速度快、效率高、针对性强的优势。
参考文献
[1]王晓凯.车载激光雷达在铁路复测中的应用探讨[J].铁道建筑, 2013 (2) .
[2]沈严, 李磊, 阮友田.车载激光测绘技术[J].红外与激光工程, 2009 (3) .
车载道路快速检测与测量技术研究 篇3
改革开放30年来,我国的公路交通事业得到了极大的发展。高速公路从无到有,通车里程达到世界第二。截止到2007年底,我国高速公路通车里程已突破5.3万km。
路面是公路的重要组成部分,其使用性能直接关系到道路为用户提供的舒适性、安全性、快捷性等服务的水平,关系到道路本身的使用寿命。因此,必须加强对路面的养护管理,确保提供可接受的服务水平。因此,本研究对提高路面检测的效率和精度,减少安全隐患,提高养护管理水平,为领导科学决策提供详尽、准确的基础资料,对于促进公路建设和养护又快又好的发展,增强公路服务能力具有重要意义。
1 车载道路快速检测与测量的关键技术
车载道路快速检测与测量系统作为一个多传感器集成数据采集系统,为完成预定的道路检测与测量任务,必须使得参与任务的多个传感器协调统一的工作,其集成是一个关键,包含有系统同步技术、系统检校技术与GPS/INS以及GPS/DR集成技术[1,2]。
1.1 多传感器同步技术
车载道路快速检测与测量系统的各传感器按照各自的采样间隔进行数据采集,数据的输入频率各不相同,时间精度也各不相同。要想把每个传感器的测量数据传输至计算机进行处理,必然涉及到基准的问题。在车载移动测量系统中有2个基准:空间基准和时间基准。对于空间基准,首先建立一系统坐标系,其起点为惯性导航系统的零点,尽可能地通过陀螺轴,将每种传感器的零点如GPS接收机的相位中心、激光测距仪的零标志点均归算到该系统坐标系中。为了实现多源数据的融合集成处理,整个系统的传感器采集的数据必须建立在同一时间坐标轴上,以实现任意数据的集成处理。
1.2 系统检校技术
在车载道路检测与测量系统中,定位系统仅提供了行车轨迹和姿态变化,而空间信息是通过摄影测量和激光测量系统得到的。摄影测量系统的多台相机构成一个相对于车辆坐标系的摄影测量系统。激光测量系统由多台激光测距仪或激光扫描仪组成,它们之间以及它们与车辆之间的位置和姿态保持不变。为保证测量得到的空间信息的统一性,必须将摄影测量和激光测量的相对坐标系纳入到统一的全球定位坐标系中来,检校的过程就是建立由定位系统和姿态系统的定位定姿数据,将摄影测量的相对坐标系和激光测量的相对坐标系转换到全球定位坐标系。
1.3 GPS/INS集成技术
GPS/INS组合定位定姿系统比单独的惯导系统或GPS更有优点。GPS能提供高精度和稳定性的位置信息,能连续地检测惯导系统的累积误差。而惯性导航系统(INS)则可补偿GPS信号因遮挡而中断等问题,提供连续的姿态角,改正计算GPS模糊度搜索方法。因此INS与GPS组合,能充分发挥两者各自的优势并取长补短,利用GPS长期定位的稳定性与适中精度来弥补INS的误差随时间累积的缺点,利用INS的短期高精度来弥补GPS接收机在受干扰时误差增大或不能定位等缺点,并借助惯导系统的姿态信息和角速度信息,提高GPS接收机天线的定向性能。同时借助GPS连续提供的高精度位置信息和速度信息,估计并校正惯导系统的位置误差、速度误差和系统其它误差参数,实现对其空中传递对准和标定,从而可放宽对其精度提出的要求,使得整个组合制导系统达到最优化,具有较高的性价比。
GPS/INS两者组合的关键器件是作为两者的接口并起数据融合作用的卡尔曼滤波器。图1是一种紧耦合GPS/INS组合卡尔曼滤波器框架图。
2 车载道路快速检测与测量系统的功能及试验
车载道路快速检测与测量系统由平整度测量系统、车辙测量系统、纹理深度测量系统、路面病害检测系统、沿线设施检测系统和激光三维测量系统6大功能性子系统以及集成定位控制系统和数据处理与管理信息系统两大支撑子系统组成,如图2所示。
2.1 平整度测量
路面平整度主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性,在当今的路面平整度测量中,主要的平整度指标为国际平整度指标(international roughness index,IRI)。国际平整度指标IRI的计算是基于1/4车辆仿真模型,如图3所示。1/4车辆仿真模型用于模拟车辆机械系统在路面纵断面曲线输入的激励下的动态响应。通过1/4车辆仿真模型计算模型车车辆悬挂系统的单向位移量,将各次计算的单向位移值累加(单位为m)并与路段长度相除(单位为km),即可得到国际平整度指标IRI,其单位为m/km。
基于惯性补偿的激光平整度测量系统主要依靠激光测距和加速度计补偿技术来实现对平整度的精确测量。基于惯性补偿的激光平整度测量是使用高精度高频率的激光测距机测量出测试公路纵断面上任意一点车体与地面的垂直距离,但此激光测量值是公路纵断面平整度信息和车体的颠簸的综合。所以,测量时还需要使用加速度计测量出车体在颠簸偏时的移量。这样,对测得的激光测距值和加速度值进行有效融合,就可以得到国际平整度指数值。
该激光平整度测量系统的标定和测试(每路段测5次)结果如表1所列。
该激光平整度测量系统的测值与标准IRI相关分析结果如图4,相关系数达到0.993 2,超过相关规范规定的0.98的要求。
2.2 纹理构造深度测量
路面纹理反映的是路面的偏差。路面上某一区域内某一点的纹理构造深度表示这一点到这个区域最高基准面之间的垂直距离,如图5所示。
激光纹理构造深度测量系统主要是利用激光三角测量技术获得公路纵断面剖面曲线上不同位置上的纵断面构造深度(PD)的原始数据信息,在通过有效的滤波技术消除掉因车体颠簸,路面坑槽过深,路面信号反射率不理想等原因引起的过高或过低的杂波噪声,最后通过数据处理中心的有效软件工具进行相应计算得到平均纵断面构造深度(MPD),从而得到估计纹理构造深度(ETD)。
该激光纹理构造深度测量系统的标定和测试(每段路测5次),结果如表2所列。
该激光纹理构造深度测量系统测值与铺砂法测值相关性分析结果如图6所示。
2.3 车辙测量
路面车辙及变形子系统的功能是通过激光线结构光扫描仪高速连续扫描路面的高程数据,通过数据处理软件生成路面的高程数据,并可计算出车辙的长度、深度和面积,波浪拥包的高差和面积,沉陷的深度和面积,坑槽的深度和面积等,给出相应的报表。
如图7所示,脉冲式激光线结构光道路断面仪采用线结构光三角测量原理对道路横断面高程进行连续式测量,获得道路密集的断面数据,从而计算出道路的车辙深度以及分析拥包、沉陷等路面变形病害信息。
该激光车辙测量系统的标定和测试(每段路测5次),结果如表3所列。
该激光车辙测量系统测值与手工车辙测值相关性分析结果如图8所示:
2.4 裂缝检测
路面图像采集与处理子系统的功能是高质量地连续拍摄路面真实图像,通过智能识别软件识别图像中的裂缝、坑槽与其它病害,进行对各种病害的长度、宽度、面积等参数进行测量,并分类进行统计和程度判别,给出分类统计报表。
系统采用线阵CCD相机来获取路面图像。线阵CCD相机的工作原理是一次曝光获得一行图像数据,为了获得连续清晰的路面图像,则需要相机按照一定的间隔距离(一行图像所对应的路面宽度)连续拍摄路面,最后将这些一行一行的图像按照一定数量大小进行拼接,即可得到一幅完整的路面图像。然后利用智能图像处理软件对路面的各种病害进行识别与分类[4],并融合定位信息,加入到CPMS的动态数据中。图9为病害识别过程示意图。
3 结束语
车载道路快速检测与测量系统采用高性能的 车载计算机配合各种传感器采集与储存数据,实现数据采集的自动化,消除手动操作的人为误差,提高了检测准确性;检测采集速度可达80 km/h,提高了工作效率;不影响道路正常交通,减少因交通封闭或交通堵塞造成的经济损失;降低了人工测量的劳动强度和作业的危险性。所以车载道路快速检测与测量系统在道路路面、交通标志标线、桥涵构造物及附属设施等交通基础设施数据采集方面具有采集速度快、数据精度高等特点,满足道路交通基础设施管理系统的数据采集需要。
由于道路交通基础设施是不断变化且构成复杂,在数据自动化处理方面仍有较长的路要走。同时,随着新型测量传感器的出现,车载道路快速检测与测量系统将不断集成新的传感器系统,在道路交通基础设施数据采集方面做到更快、更精、更强。
参考文献
[1]李清泉.地球空间信息科学的兴起与跨学科发展[M].北京:中国科学技术出版社,1998
[2]李德仁.信息高速公路、空间数据基础设施与数字地球[J].测绘学报,1999(1):1-5
车载数字电视广播移动监测系统 篇4
(1) 监测中波、短波、调频广播的播出质量、效果和覆盖范围; (2) 监测中波、短波、调频、电视伴音的播出质量和进行DRM (数字音频) 广播测试; (3) 监测中波、短波、调频各频率的发射带宽、场强、频谱分析; (4) 测试中短波频率的调幅度和调频信号的频偏容限; (5) 数字广播电视监测, 如对KU波段卫星电视、广播、开路数字电视、广播的误码率、信道功率等的测量、码流分析、画面评估、频谱分析等。数字电视监测系统包括对数字电视无线发射系统 (DVB-T) 、数字有线电视系统 (DVB-C) 、数字卫星电视系统 (DVB-CS) 和数字电视全向微波系统 (DVB-MS/MC) 的监测测量; (6) 传输网络设备监测, 即有线电视电缆传输泄露引起的干扰; (7) 绘制中波、调频、电视场强覆盖图; (8) 广播电视盒通信信号的双极化侧向和定位、搜索截获非法广播电视信号和非法电台; (9) 各种无线电干扰测试盒排查分析; (10) 数据库调用、测试数据储存、分析、打印功能; (11) 超短波无线电通信信号监测; (12) GSM和CDMA两种无线通讯和数字传输方式, 实时传送视音频信号; (13) 数字化地理信息系统 (GIS) , 将相关监测侧向的数据信息, 直接登录和显示在本地或异地的电子地图上。
2 系统组成
数字广播电视移动监测系统主要用于对数字电视、广播及移动电视的监测, 以及对中短波和超短波信号的监测测量、侧向和包括频谱分析在内的信号分析和统计分析。因此该系统应由以下系统组成:
(1) 双极化监测系统:如双极化监测天线、监测监听接收机、天线选择器、宽带低噪声放大器、RF信号处理器等;
(2) 卫星监测系统:如卫星接收天线、馈源、放大器、卫星接收机、频谱仪、控制器、调制解调器、高功放等;
(3) 双向极化侧向系统:如双极化测向天线、双信道测向接收机、天线选择器、宽带低噪声放大器、RF信号处理器、数字中频鉴相器等;
(4) 共用系统:如多信道监测接收、监测测向控制处理器、计算机、电源、GPS、电子罗盘、电子地图等;
(5) 监测测向软件系统:如数字卫星广播电视监测软件、中短波超短波广播电视监测测向软件、无线电信号监测软件、统计分析软件、干扰分析软件、数据库等。
3 系统框图
系统框图如图1所示。
4 主要设备配置
(1) 天线组:包括车载式中短波广播接收天线、车载式调频广播、开路TV接收天线、车载式对数周期天线 (选件) 、车载无线电信号监测天线由2个天线阵组成:1) 垂直极化测向天线阵:工作波段分为2段:低波段天线的工作频率范围是20～1 000 MHz。它们是五单元圆形阵, 低波段天线的直径是1 m, 五付垂直极化的偶极子天线是放置在直径为1 m的内接五边形的顶点, 高波段天线的直径是0.4 m的内接五边形的顶点。2个波段的天线位于同一平面内, 在空间错开一个角度。2) 水平极化测向天线阵:工作频率范围是45～1 000 MHz;也是五单元圆形阵, 天线的直径是1 m, 五付水平极化天线是放置在直径为1 m的内五边的顶点。由于天线单元是一种平面印刷天线, 厚度很薄, 放置高度基本与低波段垂直天线的中心高度相同, 但其占用的空间很小, 故对于垂直极化的测向天线影响非常小 (互相耦合很小) 。
(2) 卫星电视监测系统:工作频率范围:1～18 GHz, 包括天馈系统 (C波段线、圆极化和Ku波段的线极化的0.8 m短轴迂回抛物面天线, 偏馈线和L频段卫星信标跟踪接收机) 、高功率放大器、变频器、调制解调器 (调制方式包括BPSK、QPSK) 、卫星传输下行系统 (LNB放大和变频、频谱仪、调制解调器、接收机等) 、卫星地球站上行射频信号监测系统。
(3) 天线矩阵开关:使用2个天线矩阵开关, 轮流选择需要进行测向天线阵的天线对。低端天线矩阵开关是3×5∶2的组合方式, 高端天线矩阵开关则是2×5∶2的组合方式, 天线矩阵开关的工作由系统中的监测/测向处理设备完成对其的控制。
(4) 双功能放大器:自动实现矩阵开关输出端信号小电平的放大和大电平的直接通过。
(5) 数字中频鉴相器:实现数字鉴相, 将提取的相位信息直接送给计算机, 通过相关算法和测向软件计算给出被测信号源的方位角。
(6) 监测、测向处理单元:是系统中设备的控制和驱动单元, 也是其他各分系统的供电单元。
(7) 中央处理单元 (计算机) :提供友好的用户界面, 并高速完成数据处理, 输出最后结果。
(8) 电源:本系统采用多种供电方式, 确保在任何条件下可以快速安全启动监测设备:220 V交流供电、UPS电池组合供电、汽车发电机逆变器供电。
(9) 各种附加设备:包括车头方位指示器、电子罗盘、GPS接收机。
5 系统主要技术指标
(1) 中短波和调频信号监测:1) 频率范围:9～1 000 MHz (～3 000 MHz无线电信号) ;2) 频率测量分辨率:1 Hz;3) 频率稳定度:5×10-8;4) 信号电平测量分辨率:≤±0.1 dB;5) 场强测量误差:≤±2 dB;6) 二阶截点:>40 dBm;7) 三阶截点:>18 dBm;8) 镜频抑制:>90 dB;9) 中频抑制:>90 dB;10) 动态范围:120 dB;11) 噪声系数:<12 dB;12) 扫描速度:1 000信道/s;13) 驻波系数:<2。
(2) 卫星电视监测:1) 频率范围:1～18 GHz (接收天线) ;2) 卫星监测:C波段:TX 5.85～6.425 GHz;RX 3.625～4.2 GHz;3) Ku波段:TX 13.75～14.5 GHz;RX 10.95～12.75GHz;4) 天线增益:4.0 GHz、28.4 dBi;5) 6.5 GHz、33.7 dBi;6) 8.0GHz、34.4 d Bi;7) 12.0 GHz、38.2 dBi;8) 放大器增益:≥57dB;9) 噪声温度:50°K;10) 频率稳定度:>10-8。
(3) VHF/UHF测向:1) 工作频率:垂直极化20～3 000MHz, 水平极化45～1 000 MHz;2) 测向灵敏度:垂直极化:5～1μV/m、20～1 350 MHz、3～8μV/m、1 350～3 000 MHz、水平极化:6～1μV/m、45～300 MHz、3～10μV/m、300～1 000MHz。
(4) 测向精度:垂直极化:1°rms、100～3 000 MHz;2°rms、20～100 MHz;水平极化:1°rms、100～1 000 MHz;2°rms、45～100 MHz。
(5) 最小测向时间:10 ms。
(6) 带内抗干扰度:<3 dB。
(7) GPS定位误差:≤10 m。
(8) 定北误差:<1°。
6 结语
该系统采用的是全数字多极化多信道数字广播电视 (含KU波段卫星电视) 和无线信号监测及相关干涉仪侧向体质, 并在同一系统中同时实现, 广泛应用于各地广播电视监测台。
参考文献
[1]都世民.实用电视接收天线手册[M].电子工业出版社, 1993
[2]方德葵.卫星数字传输与微波技术[M].中国广播电视出版社, 2004
[3]余华.电波与天线[M].中国电子出版社, 2003
[4]方德葵.电视与调频发送技术[M].中国广播电视出版社, 2005
车载移动测量 篇5
(一) 发展概况
北广传媒移动电视于2005年4月开始在公交车上试播, 目前采用DVB—T数字电视技术, 利用北京DS--48频道发射无线数字信号, 地面数字设备实时接收电视节目。移动电视信号覆盖面积达6 000平方公里以上, 目前已经基本形成涵盖公交车、出租车、地铁、楼宇电视等相结合的移动电视传输平台。
(二) 节目运营模式
北广传媒移动电视在节目内容选择、栏目设置和时间安排上都与传统媒体不同, 有着其独特的选题和组织方式, 因此, 北广传媒移动电视在节目内容的选择和节目整体结构的编排方面都作了研究。
(1) 在节目内容选择上, 北广传媒移动电视将重点体现北广传媒移动电视作为“应急媒体”、“奥运媒体”、“服务媒体”、“交通媒体”的定位。目前主要有四大类, 即自制直播类节目、转播类节目、录播类节目 (包括自制录播类和录制再包装类) .和合作引进节目。
(2) 在节目整体结构编排上, 采用“节目错位循环的梯次编排”方式。一是按照时段不同、观众不同、节目需求不同等因素, 对节目编排结构给予定义和规范, 实现编排结构清晰化。二是以编排结构清晰化为基础, 实施节目编排时段模块化, 以重点打造精品自制节目段, 丰富非交通高峰段的节目内容。三是按照节目时段模块化的原则, 北广传媒移动电视对不同时问段节目的内容和性质进行规范, 做到编排原则规范化, 全力保证“观众需要的节目, 在他们所关心的时段出现”。四是按照属性把节目进行分类, 实现节目属性分类化。主要包括四大类:新闻资讯类 (自制、转播、引进) 、奥运节目类、文化娱乐类和财经类。五是整体内容奥运化。旨在打造一种奥运大文化的概念, 而不仅仅局限在体育范畴。
(三) 收入来源
广告收入是北广传媒移动电视的主要收入来源。北广传媒移动电视与中国最大的户外数字电视广告代理机构华视传媒合作, 由华视传媒作为北广传媒移动电视 (公交) 的唯一广告承包商, 负责北广传媒移动电视 (公交) 广告业务的推广和经营。
二、车载移动电视市场发展态势及影响因素
(一) 车载移动电视市场发展态势分析
1.城市车载移动电视上升空间明显自我国车载移动电视开展以来, 其媒体价值就在不断显现, 广告刊例价、客户数量、大客户数量等都得到了较快增长。由于奥运经济的拉动、地铁媒体规模效应、站台资源深度开掘等因素影响, 我国城市车载移动电视的媒体价值保持增长。
2.进入数据时代, 车载移动电视主流化
世通华纳联手尼尔森推出“移动电视媒体评估行业标准”, 而华视传媒则和CTR合作推出“公交移动媒体受众测量指标”。收视率进入车载移动媒体, 解决了困扰广告界多年的有关户外视频新媒体价值评估的标准问题, 公交车载移动媒体的广告价值得到了全面凸显, 为广告主的广告投放提供了公正权威的量化依据。随着车载移动电视进入数据时代, 车载移动电视也将会逐渐步入主流化的行列。
(二) 影响车载移动电视市场发展的因素
1.商业运营模式不成熟相近的媒体特质使车载移动电视和传统电视的商业模式趋于一致。目前, 车载移动电视还只是单向传播, 赢利主要来自广告收入, 延续着传统电视的二次售卖模式, 免费收视引来的巨大收视人群是卖点。
但是单一的广告赢利模式又是车载移动电视持续发展的一大障碍。虽然广告解决了其运营成本问题, 但如果广告太多, 往往会引起乘客的反感;广告太少, 运营商的利益又得不到保证, 因此, 运营商要积极改进和探索新的运营模式, 摆脱现在单纯依靠广告赢利的现状。如车载移动电视兼具户外媒体与电视媒体的双重特性, 在广告市场中可与户外电子屏以及传统电视争夺一些份额。
2.声画效果不尽人意
由于车载移动电视是在行进中接收信号, 目前受众对移动电视的声音、画面效果提出质疑的较多, 比如画面断断续续、只有画面没有声音, 等等。虽然发展至今, 移动电视技术已构不成发展的障碍, 但不尽人意的声画效果直接影响着受众的收视。
针对这些问题, 许多公交移动电视运营商都作了一些改进。如世通华纳历经7年, 研发出一种“公交车载多媒体系统”, 采取分区管理的方式, 保证了车载移动电视硬件平台的稳定运行。而东方明珠移动电视通过改进发射技术及增加辅助发射点, 也使接收状况大为改观。另外, 各地的数字移动电视运营商也有不同的措施推出。这些技术都有各自的特点, 但距离完美解决还有较大差距。这就需要在技术上加大开发力度, 促进管理系统的智能化。
3.节目内容建设需加强
就目前车载移动电视播出的内容来看, 多是复制传统的电视节目, 或是将传统的电视内容经过重新剪辑后播出, 大部分车载移动电视运营商都没有专门的电视制作中心。加之大量重复地播放广告, 这些都使得受众对车载移动电视的关注度下降, 无法吸引受众的注意力, 自然也就不能吸引广告商。因此, 加强电视内容建设, 多制作一些符合车载移动电视媒体特性、符合受众人群特点的节目内容, 增强广告的黏附性, 是每家运营商不得不面对的首要问题。如增加交通、股情、体育、新闻等移动人群较感兴趣的节目, 以吸引受众的观看兴趣。
摘要：车载移动电视支持移动接收, 受众在移动过程中通过接收终端可以收看到电视节目。该功能可以在公交车、出租车、火车、轮船、飞机等各类流动人群中广泛使用, 不仅扩展了传统电视的有效传播范围和影响区域, 更突破了传播时空的局限性, 使受众可以随时随地获取各类信息, 满足了人们的资讯、娱乐需求。移动电视介于广播、户外媒体和传统电视之间, 既具有自身的特点又兼具三者的优势。本文重点讨论移动电视运营概况、运营竞争状况以及市场发展态势及影响因素。
关键词：移动电视,新媒体,传媒
参考文献
[1]孔父国.《户外新媒体发展的三个趋势》.载于《中国广告》, 2008年第6期.
车载移动测量 篇6
车载移动公安交通管理系统主要功能是使交警能在现场监控超速、快速辨别假机动车牌证、假驾驶证、走私机动车、盗抢机动车、非法拼装机动车等的违法违章现象,有效地遏制各种违章、违法行为,提高交通管理水平。另外,路面执勤民警在交通违章业务处理时,可以通过目前的车载移动公安交通管理系统实现违章信息的实时上传,从而大大简化了违章业务处理的流程,提高警务处理的效率。
1 系统整体构成及工作模式
车载移动公安交通管理系统分为前端超速检测系统、车辆拦截系统、移动警务查询系统和后端信息系统三个部分。其中,超速检测系统完成测速检测、车牌号码识别、拍照、车辆记录等工作;车辆拦截系统通过对行驶的车辆进行车牌判断,对黑车名单中的车辆或需拦截的车辆等进行拦截和查处;移动警务查询系统可以对各种相关信息进行迅速的查询,随时随地获得公安业务信息的支持,特别是图片及相关信息的传输应用;信息系统存储车辆行驶记录、黑车名单、违规信息、车载设备的定位信息、执行交警人员的数据及执勤情况等数据,并与公安网络系统进行信息交互,通过统一消息机制实现与公安网络系统的无缝集成。
车载移动公安交通管理系统的基本工作模式是利用前端超速检测系统收集行驶车辆的车速和车牌号码等信息,向信息系统上传行驶车辆信息;车辆拦截系统对收集的行驶车辆信息进行判断过滤,如果有异常情况向信息系统上传异常信息并提醒现场交警及时处理;现场交警利用移动警务查询系统对异常情况等现场数据进行查询比对,完成现场处理工作。
2 系统的网络结构
系统的网络结构是车载移动公安交通管理系统的各种设备的物理布局及系统层次的逻辑布局。系统的核心组成部分由cdma 1x车载移动终端设备、统一消息服务器、数据查询代理服务器和信息系统服务器四大部分组成。如图1所示。
基于公安系统内部已有的大量成熟的信息管理系统和数据库等基础上,我们仅需要在原来的网络结构上添加相应的设备,部署相应的系统,即可实现车载移动公安交通管理系统。车载移动公安交通管理系统实现信息采集、分析处理、控制执行等工作的“移动化、集成化、可视化、网络化”管理,实现真正意义上的移动警务信息系统,为公安交通管理指挥中心和相关部分的工作提供有力支持。
车载移动终端设备负责车载移动公安交通管理系统的车牌识别、车辆测速、车辆拦截和数据传输等工作。现场交警通过与车载移动终端设备的交互,实现移动警务办公。
统一消息服务器与cdma 1x无线互联网关通过安全加密层连接,同时通过专线直接连接到公安局的查询代理服务器上。基于统一消息机制的消息服务器对于控制指令及事件类信息利用统一的消息机制将公安各业务系统进行集成,各子系统在工作过程中将对其他系统的功能请求转化为统一消息发往平台的消息服务器,由查询代理服务器将该功能请求转发到功能提供方,并将请求结果返回到功能请求方。统一消息服务器能够响应车载移动终端设备发送过来的查询请求,将请求提交给查询代理服务器,由查询代理服务器对各业务数据库进行查询,查询结果由查询代理服务器返回到统一消息服务器,由统一消息服务器反馈给车载移动终端设备。
查询代理服务器负责解析统一消息服务器发来的查询请求,调用相应的查询代理对各业务数据库进行查询,查询结果由查询代理服务器返回到统一消息服务器。
由于公安部门工作的特殊性和保密性,数据安全是本系统所要考虑的首要问题,由于车载移动公安交通管理系统将公安部门工作由传统的内部网延伸到了移动CDMA网络,保障系统的信息安全是整个系统设计的前提。该系统的网络结合数据加密,备份冗余等一系列安全技术措施,提供多种安全保障,主要包括物理隔离、数据加密、身份验证和CDMA网络的安全保证等措施来保障系统的安全运行。
3 系统的软件体系结构
车载移动公安交通管理系统由三个层次构成:前端系统数据采集层、分析处理层、应用层。如图2所示。
前端系统数据采集层:主要由识别、测速、拍照、录像和传输五个模块组成,采用移动视频监控技术完成车牌识别以及基于车牌识别的视频测速,利用CDMA等移动接入技术和公共移动通信网络完成数据传输。
分析处理层:经过采集层的数据采集,对收集的数据进行数据过滤和比对,实现交通数据关联及警务影响分析等功能。
应用层:经过分析处理后的交通数据,可以在应用层中进行呈现,包括:超速车辆列表、途经黑车名单列表、交通违规通知,同时可以进行超速车辆统计与查询,上级指挥中心的出警通知列表,车管所车辆信息查询,还可以打印罚单,并在公安信息系统中发布。
4 系统的模块设计
系统核心模块包括具有识别、测速、拍照、录像和传输等功能的前端采集模块,巡防警力定位、报替信息联动模块、交警、巡警模块、公共信息模块和交通数据关联模块等信息系统功能模块。
前端采集模块:前端采集系统的核心模块,利用视频测速设备实现可对分布于前端监控点内的过往机动车辆实现自动测速、车牌识别,并实现对所有过往车辆的图片自动记录存档,有效避免诸如雷达测速、线圈测速造成的误触发和系统不稳定性,系统具有对光线的全天候自动适应功能,可实现24小时的不间断监测。
车载移动公安交通管理系统的信息系统软件实现信息系统功能模块。信息系统软件安装在市级公安局,是实现整个系统功能的主要部分,共分为5个模块。
巡防警力定位模决:通过移动运营商的CDMA 1X定位系统和电子地图,实现全方位的巡防警力定位监控。
报警信息联动模块:接收指挥中心的出警命令或与报警联动,将现场情况与已有数据库中数据进行对比,发现可疑情况,并将相关信息送到指定的报警联动岗亭。
交警、巡警模块:根据交通业务管理的特点,需要迅速、准确、快捷地处理各类违法违规事件。交警、巡警模块方便交警的现场处理,其包含的功能有交通违章处理、车管所车辆信息查询、被盗抢车辆信息查询、驾驶员信息查询等。
公共信息模块:针对交警警种的特点,为交警提供常用信息支持。
交通数据关联模块:根据前端收集的交通信息,分析过滤出有效的交通数据与公安系统已有的数据进行关联,为公安系统上层的决策系统提供数据支持。
5 结束语
随着“科技强警”策略的逐步深入实施,先进的移动通信技术、移动视频监控技术和公安内部网络中丰富的数据库信息系统相结合而产生的交警移动警务系统是目前公安信息系统建设的热点。在公安现有系统的基础上,本文给出了可行的、先进的、以基于CDMA-1X无线网络通讯技术为基础、车载移动监控设备为终端设备的车载移动公安交通管理系统整体方案,设计出本系统的网络结构和体系架构。车载移动公安交通管理系统对预警、布控、监视、跟踪、鉴定等公安手段提供有力的信息和网络服务,十分适合公安警务快速响应、及时行动的特点,实现了公安信息网络的延伸。
摘要：结合公安交通工作的特点和需求,该文给出了可行的、先进的、以基于CDMA-1X无线网络通讯技术为基础、车载移动监控设备为终端设备的车载移动公安交通管理系统的整体方案,设计出本系统的网络结构和软件体系架构,给出了相应的功能模块。该系统采用先进的计算机技术、数据库技术、无线通信技术,并与公安内部网络中丰富的数据库信息系统相结合,实现了公安信息网络的延伸,提高交通管理水平。
关键词：CDMA-1X,数据采集,车载移动,交通监控
参考文献
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车载移动测量 篇7
基于同步轨道卫星的移动通信系统俗称“动中通”, 它除了具有卫星通信覆盖区域广、通信距离远、组网灵活、通信费用基本与距离无关、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠的优点外, 还真正实现了宽带、移动通信的目的。
“动中通”卫星通信系统由中心站和地面移动用户站组成, 系统的网络拓扑结构以星状网为宜。中心站可以为固定地面站, 也可以为可机动站, 地面移动用户站根据移动载体的区别可以是船载站、车载站 (列车、汽车) 、机载站等。地面移动用户站可以在快速移动中通过中心站接入到公共电话网、会议电视网和专用通信网中。由于其运动中通信的特殊性, 所以系统设计上要考虑以下几方面的内容:
① 卫星功率有限、传输高速业务与移动站低天线增益之间的矛盾十分突出。在移动站低增益天线的情况下, 为保证能够传输高速业务, 要求卫星要有比较高的天线增益和大的发射功率;由于一个移动站占用卫星功率过多, 又限制了系统的容量, 所以需要综合考虑天线口径、卫星功率利用率、通信频率和通信业务等相关问题, 使系统工作在最佳状态。
② 系统有时是在非高斯信道中工作的, 电波传播情况复杂。由于移动站要在快速移动中通信, 可能遇到建筑物、树木、山谷等地形地物的遮蔽, 造成阴影效应, 测试表明, 由于阴影效应引起的信号衰落深度达数分贝乃至几十分贝, 对通信将会产生严重影响, 甚至造成通信中断;另外由于移动, 可能会产生多径效应, 也会对通信造成一定影响。对由于阴影效应和多径效应造成的影响, 要进行相应处理, 以提高系统的可用性。
③ 由于地面终端的移动通信特性, 所以需要地面终端的天线时刻对准所使用的卫星, 这就要求其伺服系统必须对载体姿态变化有高的隔离度, 即必须隔离掉载体姿态的剧烈变化对天线指向的影响, 在载体快速颠簸的情况下保证天线主波束对准通信卫星;为了减小由于遮挡等原因造成的中断影响, 要求在天线遮挡后对卫星的再捕获时间要短;为了提高通信效率, 减小跟踪损失, 要求跟踪精度要高。为实现这些要求, 天线伺服跟踪要全面考虑这些要求进行设计。
本文在考虑上述问题的前提下, 针对动中通所使用卫星的带宽和功率、移动终端能力、天线伺服跟踪等几个问题进行了讨论, 给出了相应的设计思路。
1 动中通所使用卫星带宽和功率
对于卫星通信系统来说, 系统建设分为地面设备和空间段转发器, 其中空间段的成本是系统运营过程中的主要开销, 如何更加有效地使用卫星转发器, 有效地降低地面设备成本, 提高系统工作的可靠性, 使系统简单易用, 是卫星通信系统设计中最重要的工作。
卫星空间段资源主要由转发器带宽和转发器功率两部分组成, 卫星公司通常是根据用户的载波占用转发器的带宽的百分比和占用转发器功率的百分比来决定转发器的租金, 通常要取二者中比较大的那个百分数。所以系统设计时应考虑的原则是:① 尽量少地占用转发器的带宽;② 尽量少地占用转发器的功率;③ 要平衡转发器带宽和功率的占用率。
卫星分配带宽和功率一般通过如下方法计算。
(1) 卫星分配带宽计算
式 (1) 中, BW为卫星分配带宽 (HZ) ;Rb为系统传输的信息速率 (kbps) ;FEC为系统传输的前项纠错编码;MOD为系统调制方式;Rolloff为滚降系数。
(2) 卫星分配功率计算
式 (2) 中, EIRPs为卫星分配功率 (dBW) ;
2 移动站型能力
对于移动卫星通信系统的站型由于需要在移动中进行通信的特殊需要, 因此站型的业务能力、体积、重量、功耗都要统筹考虑, 直径大的天线各种参数指标高 (天线收发增益、G/T值等, 但由于天线波束变窄, 跟踪较困难) , 对信号的传输有利;直径小的天线运动惯量小, 易于提高机械操控的精度, 使站型的灵活性提高, 但由于其收发增益低, 对信号的传输不利。因此地面移动终端的设计原则为:
① 在保证传输业务的前提下, 能够使用较小的天线, 这样可对跟踪带来好处, 同时可以减小移动终端的体积, 提高其运动的灵活性;② 在保证传输业务的前提下, 能够使用较小的功率放大器, 这样可降低系统的功耗, 使系统的可靠性增加;③ 提高通信设备性能, 如降低解调器的解调门限等, 也可以减小天线口径和降低功耗。
移动终端的设计方法是依据解调门限的大小, 通过计算得到天线口径和功率放大器的值, 下面给出简要的设计思路。
① 通过下行链路计算, 得到地面站品质因数要求, 从而计算出所需要的最小接收天线口径;
② 根据上行链路计算, 得到地面站需要发射的值:
EIRP=Pt×Gt, (3)
式 (3) 中, Pt为地面移动终端的发射功率, Gt为地面移动终端的天线增益, 确定了天线的增益后, 可以计算出地面移动终端需要的功放功率Pt;
③ 如果所计算出的功放功率过大, 可以适当选用较大口径的天线, 重新计算, 直到天线口径和功放功率都比较适中为止。
解调器性能也就是解调门限Eb/N0值, 是链路分析计算的依据, 解调门限决定了接收站的品质因数G/T, 而地面站的品质因数在一定条件下 (给定卫星和接收站地址) 完全取决于接收天线的口径。解调门限越高, 需要的天线口径越大;解调门限越低, 需要的天线口径越小。所以, 降低解调器的解调门限, 是降低天线口径的最重要和有效的方法。
3 天线伺服跟踪
3.1天线跟踪精度
由于同步轨道卫星定点于距离地面36 000 km多公里的同步轨道上, 为了实现宽带卫星通信, 必须采用高增益天线, 这种天线的波束宽度很窄 (如1.2 m口径的天线, 在14.25 GHz时其波束宽度为1.23°) , 而载体又在高速运动, 其位置特别是其姿态角不断迅速变化, 引起其天线指向的角度迅速变化, 而且其指向角的变化会大大超过其姿态角的不断变化, 天线的增益损失大大提高, 造成通信误码率增加, 甚至通信中断。表1为1.2 m口径的天线跟踪精度为0°到0.5倍天线波束宽度时的发射增益损失值。
跟踪精度的提高可以减少增益损失, 从而提高通信效率, 由表1可以看出随着跟踪精度的提高, 天线增益损失减小, 但是若天线跟踪精度要求过高, 天线增益增加不大, 对通信效果的变化并不十分明显, 但系统的造价却会提高很多, 因此移动卫星通信系统的跟踪精度, 选择跟踪精度≤1/8倍天线波束宽度为宜。
3.2天线重新捕获时间
天线的重新捕获时间是指地面移动卫星终端进入信号中断地带后, 载体的伺服系统无信号跟踪卫星, 且通信中断, 载体驶出中断区后的天线重新跟踪上卫星的时间。为达到这个要求, 移动卫星通信系统应采用如下2个方法:
其一, 采用罗盘引导加单脉冲自跟踪的技术体制, 并且在设计时使天线伺服系统具有中断后天线指向的记忆功能, 经过短时间的电波中断后, 天伺系统不需要重新捕获, 即可恢复通信。这种方式优点是实现简单, 在一定条件下也能实现载体出遮挡区后的快速捕获卫星。如果载体在遮挡区内转弯或上下坡, 都会引起天线的再捕获时间大大加长。实际应用时, 这种方式不能稳定地保持在较短的时间内使天线重新捕获卫星。
其二、伺服系统采用惯导引导加单脉冲自跟踪的技术体制, 其跟踪原理是在初始静态情况下, 由GPS、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角, 然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角, 在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位, 并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中, 测量出载体姿态的变化, 通过数学平台的运算, 变换为天线的误差角, 通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角, 保证载体在变化过程中天线对星在规定范围内, 使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。这种跟踪方式有单脉冲自跟踪和惯导跟踪两种。单脉冲自跟踪是依靠卫星信标进行天线闭环伺服跟踪;惯导跟踪是利用陀螺惯导组合敏感载体的变化进行天线跟踪。这两种跟踪可根据现场情况自动切换。当系统对星完毕转入自动跟踪后, 以自跟踪方式工作;与此同时, 惯导系统也进入工作状态, 并不断输出天线极化、方位和俯仰等数据。当由于遮挡或其他原因引起天线信标信号中断时, 系统自动切换到惯导跟踪方式。这种跟踪体制能够保证稳定地保持在较短的时间内使天线重新捕获卫星, 但是其成本相对比较高。
4 结束语
本文对移动卫星通信车载站在系统设计时要考虑的几个问题进行了讨论, 并给出了设计原则和思路。这种基于同步轨道卫星的移动通信系统由于能与目前大量使用的固定站和可搬移站互通, 因此具有较大的应用空间。目前, 主要的应用方向有3个:
① 移动卫星电视:
这种方式是在移动的汽车、火车、飞机或轮船上加装卫星电视接收设备和天线跟踪设备, 天线跟踪设备能够在载体的快速移动中, 跟踪卫星, 从而接收该卫星上的电视节目, 供载体内的人员娱乐;
② 移动卫星通信:
这种方式主要是实现移动中的卫星通信, 此业务目前主要应用在远距离通信领域, 典型的系统如国际海事卫星通信组织 (INMARSAT) , 利用同步轨道卫星提供全球范围的话音和数据业务, 只是其业务量比较低。能够支持高达2 Mbps多媒体业务的移动卫星通信系统也已经使用;
③ 移动卫星接入:
这种方式要求地面的移动载体能够在移动中实时接入到卫星网络系统中, 大大地加快了“数字地球”的进程, 同时也促进了信息全球化的形成。
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