本发明涉及通信教学设备领域，具体地，涉及一种模块化的卫星通信地球站模拟训练系统。
背景技术：
随着卫星通信技术的发展，卫星通信系统不断复杂，卫星通信地球站的技术人员也在不断增多，如何短时间内提高卫星通信地球站操作人员的业务水平，熟练掌握装备的操作方法，及时了解装备的工作状态，可靠保障系统的稳定运行，是亟待需要考虑和解决的问题。
在现行卫星通信工作体制下，由于卫星通信资源的稀缺性，以及卫星通信所要考虑的安全性，卫星通信地球站技术人员在平时的工作中利用通信卫星转发器开展训练的可能性较小，这极大地制约了卫星通信地球站的训练效果和技术人员业务技能的提高。并且由于训练活动的具体操作中缺乏不确定因素，为确保训练的安全性和设备的完好性，可以通过相应的卫星通信模拟训练器材进行业务训练。
为了较好地开展卫星通信业务技能训练，保证通信卫星及地球站设备安全，配合卫星通信地球站平时的工作、测试及训练活动，结合卫星通信地球站现有卫通设备实际，在不开通实际卫通链路，不占用实际卫星通信资源的情况下，对卫星地球站岗位操作人员进行卫星通信的模拟训练，设计卫星通信地球站模拟训练系统十分必要。
技术实现要素：
针对前述现有设备不利于开展卫星通信业务技能训练的问题，本发明提供了一种模块化的卫星通信地球站模拟训练系统。
本发明采用的技术方案,提供了一种模块化的卫星通信地球站模拟训练系统，包括地球站卫星通信系统模块、卫星信道模拟设备模块、指标测试仪器设备模块、系统状态采集设备模块和站控计算机平台模块；
所述卫星信道模拟设备模块包括干扰信号发生器和卫星模拟转发器，其中，所述干扰信号发生器有线通信连接所述卫星模拟转发器，所述卫星模拟转发器有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块；
所述指标测试仪器设备模块包括射频信号源、频谱仪和误码测试仪，其中，所述射频信号源的输出端有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块，所述频谱仪的输入端和所述误码测试仪的输入端分别有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块；
所述系统状态采集设备模块包括多路切换设备和频谱采集设备，其中，所述多路切换设备的输入端有线通信连接在所述地球站卫星通信系统模块中的至少一个射频单元，所述多路切换设备的输出端有线通信连接所述频谱采集设备；
所述站控计算机平台模块包括网络交换机、操作终端和服务器，其中，所述网络交换机分别有线通信连接所述操作终端、所述服务器、所述系统状态采集设备模块和所述地球站卫星通信系统模块，并通过所述网络交换机使所述操作终端和所述服务器组成一个局域网络。
优化的，所述地球站卫星通信系统模块包括中频分配合成单元、上变频器、下变频器和调制解调器，其中，所述中频分配合成单元分别有线通信连接所述上变频器、所述下变频器和所述调制解调器，所述上变频器和所述下变频器还分别有线通信连接所述卫星模拟转发器。
优化的，所述网络交互机通过rj45线分别有线通信连接所述操作终端、所述服务器、所述系统状态采集设备模块和所述地球站卫星通信系统模块。
优化的，所述站控计算机平台模块还包括串口交换机，其中，所述网络交换机通过rj45线有线通信连接所述串口交换机，所述串口交换机通过rs232线有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块。
优化的，所述卫星模拟转发器通过射频电缆有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块。
优化的，所述射频信号源的输出端和所述频谱仪的输入端分别通过射频电缆有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块，所述误码测试仪的输入端通过中频电缆有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块。
优化的，所述多路切换设备的输入端通过射频电缆有线通信连接在所述地球站卫星通信系统模块中的射频单元。
综上，采用本发明所提供的模块化的卫星通信地球站模拟训练系统，具有如下有益效果：(1)将该卫星通信地球站模拟训练系统用在地球站，以开展卫星通信业务学习和训练，即在不开通实际卫通链路和不占用实际卫星通信资源的情况下，可对卫星地球站的岗位操作人员进行卫星通信的培训，并可对培训过程情况进行记录与考核，对设备的状态进行管控，在采用模块化的技术背景下，通过合理选择模块组件的途径，可较好地满足各类卫星通信地球站的实际需要，实现卫星通信地球站降低训练成本和提升训练效果的作用；(2)可方便卫星通信地球站技术人员快速熟悉卫星通信装备的工作原理和各项操作，掌握卫星通信设备的技术指标和测试方法，增强卫星通信设备和链路的故障排查能力，提高装备日常维护水平和人员实战化操作水平，达到有效提高卫星通信系统操作人员综合技术水平，并缩短训练周期，降低训练成本和提升训练安全性的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的卫星通信地球站模拟训练系统的系统结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的模块化的卫星通信地球站模拟训练系统。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
图1示出了本发明提供的卫星通信地球站模拟训练系统的系统结构示意图。本实施例提供的所述模块化的卫星通信地球站模拟训练系统，包括地球站卫星通信系统模块、卫星信道模拟设备模块、指标测试仪器设备模块、系统状态采集设备模块和站控计算机平台模块；所述卫星信道模拟设备模块包括干扰信号发生器和卫星模拟转发器，其中，所述干扰信号发生器有线通信连接所述卫星模拟转发器，所述卫星模拟转发器有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块；所述指标测试仪器设备模块包括射频信号源、频谱仪和误码测试仪，其中，所述射频信号源的输出端有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块，所述频谱仪的输入端和所述误码测试仪的输入端分别有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块；所述系统状态采集设备模块包括多路切换设备和频谱采集设备，其中，所述多路切换设备的输入端有线通信连接在所述地球站卫星通信系统模块中的至少一个射频单元，所述多路切换设备的输出端有线通信连接所述频谱采集设备；所述站控计算机平台模块包括网络交换机、操作终端和服务器，其中，所述网络交换机分别有线通信连接所述操作终端、所述服务器、所述系统状态采集设备模块和所述地球站卫星通信系统模块，并通过所述网络交换机使所述操作终端和所述服务器组成一个局域网络。
如图1所示，在所述卫星通信地球站模拟训练系统的结构中，所述地球站卫星通信系统模块可以但不限于包括在卫星通信地球站所经常使用的中频分配合成单元、上变频器、下变频器和调制解调器，其中，所述中频分配合成单元分别有线通信连接所述上变频器、所述下变频器和所述调制解调器，所述上变频器和所述下变频器还分别有线通信连接所述卫星模拟转发器。所述卫星信道模拟设备模块用于模拟卫星通信空口，其中，所述干扰信号发生器用于模拟产生在卫星通信空口中所存在的干扰信号，例如宇宙噪声信号或因太阳活动而产生的强干扰信号。所述指标测试仪器设备模块用于配合所述地球站卫星通信系统模块进行正常工作，其中，所述射频信号源用于为所述地球站卫星通信系统模块的正常工作提供射频工作信号，所述频谱仪用于显示测量位置的频谱范围，所述误码测试仪用于检测在信号发射端至信号接收端之间所出现的通信误码率。
所述系统状态采集设备模块用于采集所述地球站卫星通信系统模块的工作状态，其中，所述多路切换设备用于实现采集点(即在所述地球站卫星通信系统模块中的射频单元，例如上变频器和下变频器)的切换，所述频谱采集设备用于在当前采集点进行频谱采集，并将采集结果反馈给所述站控计算机平台模块。所述站控计算机平台模块用于提供站控训练平台，其中，所述网络机用于实现在所述操作终端、所述服务器、所述系统状态采集设备模块和所述地球站卫星通信系统模块中任意两者之间的信息交互；所述操作终端为所述站控计算机平台模块中的一台安装有站控软件和卫通训练系统软件的计算机，学员可通过该计算机实现卫星通信地球站所涉及的教学和操作内容，可进行相应操作流程的教学与考核，并可对训练过程中设备的工作状态，卫通频点资源占用情况等进行实时监视和存储；所述服务器用于存储相关的教学资料或教学过程数据(例如在训练过程中设备的工作状态和卫通频点资源占用情况等)。
所述卫星通信地球站模拟训练系统在学员的操作控制下，可以但不限于完成以下功能：(1)卫星通信系统培训功能，即介绍卫星通信系统的设备组成、工作原理、设备主要技术指标和信号流程等内容；(2)设备状态监控功能，即通过站控系统监控卫星通信设备在运行以及训练过程中的工作状态；(3)系统状态监测功能。通过频谱监测设备采集模拟训练系统中各关键工作点的频谱信息，确定通信系统的工作状态；(4)设备性能测试功能，即通过仪器在线测试卫星通信系统各设备的主要技术指标，训练掌握测试方法；(5)日常预检维护训练功能，即依据卫星通信地面站各个工作阶段的设备维护要求进行相应的设备维护训练；(6)系统链路和入网测试训练功能，即进行卫通系统链路测试和卫星通信地面站入网测试流程训练，掌握测试方法；(7)卫星通信设备及链路故障排查训练功能，即人为模拟相应的设备故障和系统干扰，训练操作人员设备和系统链路故障排查能力；(8)卫通业务的实战化训练功能，即按照任务案例执行流程对操作人员进行相应操作训练；(9)卫通链路模拟功能，即通过模拟转发器和干扰信号发生器模拟真实卫星转发器和卫星信道的工作情况，并可进行相应的卫通链路质量测试操作。
由此通过前述卫星通信地球站模拟训练系统的详细描述，可得到一套独立的教学培训系统，即可立足于卫星通信地球站的实际工作，在现有卫通实装装备的基础上，整合频谱仪、射频信号源、误码测试仪等监视测量设备，通过连接所述卫星信道模拟设备模块中的所述模拟卫星转发器进行卫通链路模拟，利用所述系统状态采集设备模块模拟监测卫星频谱资源和频点占用情况，最后通过所述站控计算机平台模块对系统进行集中监控。因而，一方面可以将该卫星通信地球站模拟训练系统用在地球站，以开展卫星通信业务学习和训练，即在不开通实际卫通链路和不占用实际卫星通信资源的情况下，可对卫星地球站的岗位操作人员进行卫星通信的培训，并可对培训过程情况进行记录与考核，对设备的状态进行管控，在采用模块化的技术背景下，通过合理选择模块组件的途径，可较好地满足各类卫星通信地球站的实际需要，实现卫星通信地球站降低训练成本和提升训练效果的作用；另一方面还可方便卫星通信地球站技术人员快速熟悉卫星通信装备的工作原理和各项操作，掌握卫星通信设备的技术指标和测试方法，增强卫星通信设备和链路的故障排查能力，提高装备日常维护水平和人员实战化操作水平，达到有效提高卫星通信系统操作人员综合技术水平，并缩短训练周期，降低训练成本和提升训练安全性的目的。
优化的，所述网络交互机通过rj45线分别有线通信连接所述操作终端、所述服务器、所述系统状态采集设备模块和所述地球站卫星通信系统模块。
优化的，所述站控计算机平台模块还包括串口交换机，其中，所述网络交换机通过rj45线有线通信连接所述串口交换机，所述串口交换机通过rs232线有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块。如图1所示，还可以通过串口数据线实现所述站控计算机平台模块与所述地球站卫星通信系统模块的通信连接，扩展适用场景。
优化的，所述卫星模拟转发器通过射频电缆有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块。
优化的，所述射频信号源的输出端和所述频谱仪的输入端分别通过射频电缆有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块，所述误码测试仪的输入端通过中频电缆有线通信连接所述地球站卫星通信系统模块。
优化的，所述多路切换设备的输入端通过射频电缆有线通信连接在所述地球站卫星通信系统模块中的射频单元。
本实施例提供的所述模块化的卫星通信地球站模拟训练系统，具有如下有益效果：(1)将该卫星通信地球站模拟训练系统用在地球站，以开展卫星通信业务学习和训练，即在不开通实际卫通链路和不占用实际卫星通信资源的情况下，可对卫星地球站的岗位操作人员进行卫星通信的培训，并可对培训过程情况进行记录与考核，对设备的状态进行管控，在采用模块化的技术背景下，通过合理选择模块组件的途径，可较好地满足各类卫星通信地球站的实际需要，实现卫星通信地球站降低训练成本和提升训练效果的作用；(2)可方便卫星通信地球站技术人员快速熟悉卫星通信装备的工作原理和各项操作，掌握卫星通信设备的技术指标和测试方法，增强卫星通信设备和链路的故障排查能力，提高装备日常维护水平和人员实战化操作水平，达到有效提高卫星通信系统操作人员综合技术水平，并缩短训练周期，降低训练成本和提升训练安全性的目的。
如上所述，可较好地实现本发明。对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的模块化的卫星通信地球站模拟训练系统并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。