《中国有线电视》2021(05)金於
CHINA DIGITAL CABLE TV毀•开发与应用 %中图分类号:TN927文献标识码：B文章编号：1007-7022(2021)05-0510-06DOI&10.12071/ccatv.2021-05-018
高清％动中通"卫星车
技术方案浅析
□于哲峰(大连新闻传媒集团，辽宁大连116022)
摘要：为实现在移动中进行现场信号制作及卫星传送或直播，满足马拉松、公路自行车赛等赛事直播的技术需求，设计构建了这台高清卫星转播车。利用车载无线微波摄像机及搭载了车载摄像稳定系统的车尾摄像机实现在移动中进行现场信号制作；利用激光捷联惯导技术实现在移动中自动寻星及自动跟踪，进行卫星直播或传送％
关键词：无线微波摄像机；车载摄像稳定系统；激光捷联惯导；自动跟踪
Bdef Analysis on the TecUnical ScUeme of
Satcom on the Move HD Vehicular Satellite System
□Y U Zhefeng
(Dalian News&Maig Group,Dalian116022,China)
Abstrace:In order to realize livv signal production and satellite transmission or livv broadeest on the movv,to meet tOe technicel needs of marathon,road cycling and other livv shows,we designed and built this high-definition satellite transmission cor.We use on-board wireless microwavv cemera and the oar cemera equipped witO the vehicumr cemera stabilization system to make livv signals on tOe movv,and tOe laser-based inertial guidance technoloax is used to realiae tOe automatic star-hunting and automatic tracking in tOe mobile,and to booad=astootoansmotthesate e oteeove.and theeaseo-based stoapdown oneotoaenavogatoon te=hnoeogxtooeaeoee theautomatoestao-seaoehongand automatoetoaekongon themove,and tobooadeastootoansmotthesate e ote livv.
Key wonis:wireless microwavv cemera;vehicular cemera stabilization system；laser-based strapdown inertial navigation；automatic tracking
参考文献：
[1]孙志萧-应用无人机技术在煤矿的应用分析
[J]-科学技术创新,2019(24)：182-183-[2]刘志武-无人机在输电带电作业中的应用[J]-
东北电力技术，2018,39(9)：47-49,52.[3]吴鹏，王黎阳.系留式多旋翼无人机在应急通
信中的应用[J]-中国信息化，2018(12):60
-61.
[4]刘旭霞.无人机航拍在灾难性新闻报道中的应
用研究[D]-南宁：广西大学，2018-
[收稿日期$2021-01-18]
作者简介：于哲峰(1970-)，男，高级工程师，从事电视节目播控和卫星传输工作，E-mail:dltv_zhefeng@sina。510------------yxds.xjtu.edu ---------------
《中国有线电视》2021 第05
期
: 清
“动中通
”卫星车技术
方案浅析
随着电视节目的全面数字化、高清化、网络化，以
清电视 为 的高清卫星转播车的应用也的方式。为
在移动中
场信号制作和卫
星 ，
满足 事、公路自行车赛等
，
我们购置
台1+2讯道清卫星转播车-1.
。
其主要功能是:
可以定点或在行进中
场信号制
通
过卫星传输系统实时地进行信号回
，可以在行
进中 自动寻星、自动 和锁定
卫星， “动中通
”的卫星信号 2。卫星车由
车体及配电、视频制作系统、卫星传输系统及周边辅助
设备几部分构成。
1车 装卫星车车体采用
Vaio  816D 高顶厢式车进行改装，
车 7 210 mm ，车宽2 206 mm ，
车 2 850
mm ，满足
放标准。车体为高顶封 车，空气悬挂，可以满足
3讯道卫星车的设备安装与 。设 备布局如图1所示。
卫星车供电系统由
交流电和直流电两部分组成, 当卫星车作为固定
站使用时，可以使用220 V50 Hz 动 电为系统供电。当卫星车作为(动中通
”移动站使用 时，使用车载柴油发电机供电，发电机额定
功率12kVA ，完全满足
移动过程中车载设备的用电要求。系统 中配置两台UPS 电源，当
系统供电
问题时可在系统满负荷的条件
下 10 mi 的电，
有足够的时
切换到备用电
发电机供电
。
流供电由
蓄电池与充电机组成。 车体接入市电后，可利用充电机对
电池 电。直流电系统主 要针对电、
场地照明、
车体支撑
腿等设备 电
。
车内工 有四个工位，单侧
，
另 有 通
，有
利于
制冷与通风
，
良
的工作环境
。车体后部 “动中
通
”天线系统和发
电机等设备，在 满足“动中通”天线转
动 的情况下， ，使 部工
位
至 过 ， 工
位
良好的工 。
2视音频制作系统
视 频 系 主 要 完 清
像、音频信号的采集、制
、 。
制 完 的信号可通过系 内的 像机
制或通过卫星系 行
回传
。
2.1视频采集制作
视频系统以高清多格式切换台为核心，
以多格式
高清 为备份
， 路信号源分
配接入以上两个核
心设备
，切换
台与 的 信号经二选一切换输出
与音频系
的音频信号嵌入后，送至卫星 系
，同时送
至高清录像机
制
。如图2
所示
。
2.1.1视频信号
视频信号
括
：2路高清
无线摄像机、1路动中
拍摄像机、2路高清录像机、2路外来
信号及1路
清
信号，共计8路信号。
2路 清无线摄像机由AJ- HPX3100MC 高清摄
录一体机与BMS 无线微波收发单元组成
。AJ  -
HPX3100MC 摄 体机为
式高端广播级摄像
机,
配置了 220万像素2/3型3CCD 和高性能DSP ，
以
AVC  - INTRA 编码LSI ，
能录制10BIT ，
4： 2： 2高清全
像素(1 920 X  1 080)分辨率的高清影像，支持24 bc 音
频，实现F12的高灵敏度和59 dB 高信噪比。搭载的
BMS 无线微波收发单元，可实现数字无线影像 。
BMS 无线微波系 用COFDM 收发技术
。发
块
CT2020HD ，直接安装在摄像机背部电池后，在2 300〜 2 500 MHz 频段内， 无干扰发射频点
， 清
视
单位：mm
图1车体改装与设备位置
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511
: 清“动中通”卫星车技术方案浅析《中国有线电视》2021
第
05期
图2视频系统
频时使用
8 MHz 带宽。可
摄像机与卫星
车
选
、中、低三种发射功率，可
同的
FEC 值,FEC
大，图像
，但是
误 会相应 。调制
方式选择 16QAM  或 QPSK 。针对 GUARD  INTERVAL ,
可
1/4 + 1/8 + 1/16、1/32，数
，抗干 能力越
强， 像
差，建议
1/4，车内的接收DR2505HD ，应 与
发射机相同频率，本频率为2 800 MHz 。
配 两路接收天线，在接收条件
比较
复杂的环境下，
接收信号的
和
的系统
延时。1台“动中拍”高清摄像机架设于“动中拍”移动
摄像稳
定系统。“动中拍”摄像机稳定系统是
'惯
技术、图像动态目标检测技术 的光电一体化产
品，在有
动载体 电传感器等有效载荷造
的
动干扰的同时， 标的
和锁
定，为移动卫星车拍摄动态场景 有力支持。将高清广播级摄像机
在
RU01车载稳定平台之上，可
在两 的 像
定， 大大 车 动中 清图像的 。
2台高清录像机AJ  - HDD2500MC  P2存储式高清
录像机是高清多
格式录制与播放系统，支持AUC-IN-512
TRA 压缩格式，支持24PSF ，具备易于操作的图形用户
界面，
具备
编辑与 功能，
配置
以 接
，具备AVCHD  +回放和转换功能，支持10 bit 量
，像素达1920 V  1080，可以获
视频画
面，进行高端视频制作，使用6个P2存储卡的记录功
能，可以利用
AVC-INTRA  50编 器
达
12 h 的素材记录，从而
时间的高清 与
传输。
2路外来信号，由车后部接口板BNC 端口接入,
进入系
由SNELL  SV2000 下换器 信号整
理和变换
入视音频系统。
SV2000格式变换器，为
通道转换器，支持上下变换，交
换，支持
SDI 、模
拟、
信号的输入 。可使用
SNELL 的ROLL ­
CALL  和WEB 管理控制界面。设备面板具备
：轮
和五
方向键，
快捷。
SV2000转换器具备双屏
显示，可以提示
2级
视频状态。
其度仅
为
1', 机 。音频支持嵌入、AES 、 和
DOBLY  D/E ，可调节音频增益、延迟和通道路由。
SV2000转换器，可 2路外来信号，分别 帧同
步、各种换、ARC 「
转换，
像和音频的降
和各种
广播级处理。
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cn
《中国有线电视》2021 第05期
: 清“动中通”卫星车技术方案浅析
2.1.2切换台与切换
高清
多格式切换台采用ROSS  CARBONITE 切换
台，其
设计 是未来切换台的发展趋势。可支持16
路多格式HD/SD  SDI 视频输入，具备10路 ，包括
PGM +PVW 和8AUX ，面板采用16路和24路直切键。
4通道2D  DVE ,4通道帧存,8 GB 内存,2个SUPERB  ULTRACHROME 键混。切换台支持循环划像和图形
样
式转换。2级ME 切换台可切换8 功能键，同 时支持WEB 页面的
理。切换台的这些技术特
，极大
卫星车的整体性能，对未来的技术维护和拓
有力的发 。
清
多格式 用ROSS  的小型多格式数
字 NK-3G16，为切换台的备 。其度 为1RU ，具备16路 入，16路 ，支持SMPTE259、
292M 、424M 、164M 、DVB  - ASI 、SDTI  信号，具备双电
，入信号自动电 衡，时钟再锁定，内部集成改装车节目
NK 控制协议。
可以作为切换台的备份切换设备，也可作为全车的信号调度系统使用。
2.1.3视频处理模块
视频处理 用AXON 的SYNAPSE 神经元系设备，
视频处理、视频分配功能。在AXON
机箱内配置主备电 ，板 处理视频、音频异常优
异。机箱内板
用不同颜区分各功能板卡，包括
高清、标清、模拟复 视频、分配处理、音频
嵌等。
AXON  SYNAPSE 系 用 种 线
，在其机
内有一条多功能总线，通过
线可以 准同
步
信号、 信号、数字视音频和DVI 信号，省去
板
外部连线的繁杂过程，同时也可利用
线进
板卡的供电。
2.2音频系
卫星车的视频系统与音频系
又 关
, 频系统必须能满足各种
转
播的制作要求,
能对时效要求的特殊性和 的 ，达到
较高要求。
频信号
括：有线话筒4个；无线话筒4个；
高清录像机2路；外来信号2路。
频系统以主备
台为核心设备，将话 等模
信号分别送入主
台;
数字音频输入主
台;
模
频送至备 台。主 台
数字PGM  ，与备
调音台的PGM
，
经过A/D 转换后的数字音频送
入二 换
处理后， 系 的数字PGM 数字
频，送入 嵌器DIO24板,
频嵌入视频，最
嵌入音频的视频送入高清录像机或卫星
系统,
信号经过
二
处理
，为导
。
如 3所示。
主
台采
用DM1000数字
台⑶，满足广播
图3音频采集系统
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513
于哲峰：高清“动中通”卫星车技术方案浅析《中国有线电视》2021年第05期
级音频信号制作要求，具备48通道,24bit、96kHz规格，每通道有独立效果和处理。配有20个XLR模拟输入和12个模拟XLR输出，内部立体声和环绕声采用32比特量化处理，具有2个外接SLOT板卡插槽，可外接AES/EBU处理卡。包含17个触敏100mm电FADER，可以控制输入电平、AUX发送和总线输出电平。具有320x240像素LCD荧光显示屏。按键以及控制在选定通道部分中允许直接对通道混合参数进行编辑。带有可切换的+48V幻象供电的16组麦克风、线路输入以及4组普通线路输入。12个OMNI输出可指定为立体声输出或总线输出。可针对输入和输出进行音频路由选择，我们选择了MY16-AE SLOT 插卡，对主调音进行扩展，可使调音台针对AES/EBU 音频进行处理。并支持3-1+5-1+6-1通道环绕声制作，
备调音台采用ALESIS MULTIMIN LINE8（8通道线路调音台），它是一台8通道机架式模拟调音台，全部线路输入只有一个话筒，可以作为SUB-MIX子调音台使用。带有立体声效果总线，每个通道都有单独的声像和效果发送控制旋钮，具备单独的过载指示灯, 2.3视音频周边系统
同步系统由主备同步信号发生器LT4400组成，由LT4442同步信号倒换器进行同步信号的倒换。LT4400是一款1U半机架尺寸的SDI同步脉冲信号发生器，能够支持多种数字视频格式，包括HD/SD SDI 格式测试图。SDI校验场测试图之外，还具有叠加字符、QVGA尺寸标识、安全区标志、内嵌音频以及外部基准信号输入的外同步锁相功能和三路独立的模拟场同步信号与三电平同步输出功能。同步模式下，在基准信号输入锁定时，即使丢失同步信号，将一直保持丢失之前的同步状态。当锁定信号再次出现时,LT4400系统会逐步获取锁定，达到正常状态,
监看系统主要实现对整车视音频信号质量及构图效果进行全面检测。通过3台20寸高清液晶监视器DT-20L3D，对多路视音频进行四画面分割。导演可在导演区观看预监和PGM信号，进行信号切换，保持节目正常播出。四画面分割器采用AXON HQW220模块式板卡实现，该板卡最大支持分辨率达1920x 1200，具有低延时，并支持多格式高标清格式。LV5381数字示波器，可针对3路摄像机信号进行质量监测，便于对摄像机进行调整。
通话系统实现车内导播与摄像员、记者和指挥现场之间有线的、无线的通话，以及现场人员与主路卫星电话及民用公话网之间的联络。通话系统由通话主站、GSM电话桥、数字无线对讲机构成。以4通道两线PARTY-LINE通话主站为核心，分别为导播与主持人及摄像员等各个位置通话；通过4线-2线转换器和电话耦合器连接GSM电话桥、无线对讲机、移动电话及民用公话网，形成完整的通话网络。
5143卫星传输系统
卫星传输系统是高清卫星转播车的核心系统之—。它负责将视首频制作完成的咼清视首频信号进行编码、调制，通过高功放放大，由可自动跟踪的卫星天线系统，将信号发送到卫星转发器，再由各个接收站接收并播出。可以说，卫星传输系统是整个卫星车信号传输的重要平台，是移动式卫星车信号传输的核心。
3-1信号流程
卫星传输系统包括了视音频编码调制器、上变频器、高功放、天线跟踪系统、下行监看监测系统等。
卫星车视音频系统输出主备2路PGM信号，分别送入2台AVP3000编码调制器，进行H.264编码或MPEG2编码。通常情况下：高清传输时，我们采用HD H.264HIGH PROFIE LEVEL4.14：2：08BI编码；标清传输时，我们采用SD MPEG2PROFIE MAIN LEVEL4：2：08BI编码传输。AVP3000对信号进行信编，可接DVB-S2DVB-S制，并输出L波段信号。L波段信号有二选一倒换开关选择一路，进入L波段分离器，再次分离成两路进入高功放。这种设计主要目的是，对L波段进行二次分离，形成双链路，随时可切换主备路，保证传输的安全和灵活。L波段信号进入带有上变频器的高功放后，先进行频率变换，由L波段转换成上行频率信号，再由高功放进行功率放大推送。放大后的信号，一路进入假负载，作为热备份；另一路信号由波导送入天线系统发射至卫星。如图4所示。
天线接收下行型号首先通过高频头将信号转换成L波段信号，送至1：4的L波段功分器。一路送至频谱分
析仪；一路送至IRD，用于自发自收信号监看，并将接收的视音频信号送至视音频跳线盘；一路送至卫星信标机，用于自动寻星。
AVP3000VOYAGER编码调制一体机，具有H.264和MPEG2信源编码、DVB-S与DVB-S2信道调制功能。该编码调制器能从MPEG2SD4：2：0运行一直扩展至最高质量的H.264HD4：2：210BI编码。支持I和L 波段输出，具有DVB-S与DVB-S2高阶调制功能。
高功放采用400W KU波段双备份高功放HPA3413BU，内嵌上变频模块，输入为L波段，与AVP3000结合，省去常规独立式上变频器，节约机架空间。该上变频器模块具有幅度均衡器，有助于进行斜率校正并保持最佳传输性能。由RCU5000监测控制器，通过M&C监测接口进行监控，所有RF射频参数均可通过RCU5000进行设置和控制。
3.2天线系统
移动式卫星车的天线系统，可自动对星及自动跟踪，实现卫星车移动时，天线实时对准卫星，实现视音频信号的不间断传输。
3-2.1天线系统的功能与技术指标（见表1）
卫星天线系统可以实现自动对星，盲区对星，不依
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