“Flyaway數(shù)字衛(wèi)星地面站”在電視新聞直播中的應(yīng)用及技巧

李志強(qiáng)

（中國(guó)中央電視臺(tái)，北京 100789）

“Flyaway數(shù)字衛(wèi)星地面站”在電視新聞直播中的應(yīng)用及技巧

李志強(qiáng)

（中國(guó)中央電視臺(tái)，北京 100789）

Flyaway作為便攜式數(shù)字衛(wèi)星地面站，它是衛(wèi)星信號(hào)傳輸工具，依靠自身的便攜性、穩(wěn)定性、靈活性，在這種電視直播傳輸技術(shù)中扮演了重要的角色。

電視直播；Flyaway；衛(wèi)星傳輸

1 引言

與傳統(tǒng)數(shù)字衛(wèi)星新聞采集（DSNG）系統(tǒng)比較，F(xiàn)lyaway著重突出“便攜性及快速上星”功能。整個(gè)系統(tǒng)重量可控制在28kg，便于攜帶。且現(xiàn)階段的Flyaway系統(tǒng)采用全新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)：內(nèi)置固態(tài)功放，MPEG-2標(biāo)清、H.264高標(biāo)清編碼模塊，DVB-S、DVB-S2調(diào)制模塊。能夠全面滿(mǎn)足主流專(zhuān)業(yè)廣播機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)需求。Flyaway便攜式數(shù)字衛(wèi)星地面站不受地域限制，可以通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)或多點(diǎn)之間，高清實(shí)時(shí)視頻、音頻及數(shù)據(jù)等形式的信息傳遞需求。這種靈活便攜的電視直播傳輸方式，解決了廣播電視行業(yè)對(duì)于突發(fā)事件新聞直播的報(bào)道需求。

2 Flyaway在電視直播中的應(yīng)用

2.1 偏遠(yuǎn)山區(qū)電視直播

在偏遠(yuǎn)山區(qū)由于條件和基礎(chǔ)設(shè)施比較落后，當(dāng)?shù)貨](méi)有光纖網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)，也沒(méi)有良好的3G/4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，同時(shí)傳統(tǒng)的DSNG衛(wèi)星車(chē)也很難到達(dá)。此時(shí)Flyaway便攜式數(shù)字衛(wèi)星地面站系統(tǒng)憑其出色的野外環(huán)境適應(yīng)性，能夠在隨人所到達(dá)的任何需要的地方，來(lái)傳輸相應(yīng)的視音頻數(shù)據(jù)，完成電視直播活動(dòng)。

2.2 地震、泥石流、洪水等自然災(zāi)害的電視新聞直播

地震、泥石流、洪水等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，很大程度上會(huì)伴隨著當(dāng)?shù)?G/4G網(wǎng)絡(luò)以及光纖網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，同時(shí)由于自然災(zāi)害的發(fā)生，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)DSNG衛(wèi)星車(chē)無(wú)法順利達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)。Flyaway便攜式數(shù)字衛(wèi)星地面站系統(tǒng)憑借其便攜性，可由摩托車(chē)或者人工搬運(yùn)進(jìn)入災(zāi)害發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)，將現(xiàn)場(chǎng)的新聞畫(huà)面?zhèn)鬏敾仉娨暸_(tái)進(jìn)行電視新聞直播報(bào)道。

2.3 高海拔、極寒等惡劣環(huán)境下的應(yīng)用

Flyaway便攜式數(shù)字衛(wèi)星地面站系統(tǒng)，具有出色的環(huán)境適應(yīng)性。能夠在高海拔、極寒、高溫、沙漠等惡劣自然環(huán)境中展現(xiàn)出優(yōu)越的傳輸性能。

2.4 賽事直播、新聞連線(xiàn)等傳統(tǒng)DSNG直播活動(dòng)

Flyaway系統(tǒng)不僅能夠在突發(fā)應(yīng)急事件中、復(fù)雜多變的環(huán)境中表現(xiàn)出色，也能夠勝任平常體育賽事的直播傳輸。通過(guò)攝像機(jī)將比賽各個(gè)機(jī)位的信號(hào)統(tǒng)一采集到轉(zhuǎn)播車(chē)切換矩陣系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)切換輸出一路直播信號(hào)給Flyaway系統(tǒng)，F(xiàn)lyaway系統(tǒng)通過(guò)衛(wèi)星將信號(hào)傳輸?shù)诫娨暸_(tái)進(jìn)行播出。例如馬拉松比賽，自行車(chē)比賽等。

2.5 在一些臨時(shí)單邊采訪(fǎng)區(qū)的應(yīng)用

由于Flyaway衛(wèi)星地面站系統(tǒng)依托于衛(wèi)星進(jìn)行傳輸，信號(hào)穩(wěn)定，并且受外界干擾較小，擁有標(biāo)準(zhǔn)廣播電視SDI信號(hào)端口，也常用于一些相對(duì)固定的單邊臨時(shí)采訪(fǎng)區(qū)的直播連線(xiàn)報(bào)道。如，在中央電視臺(tái)上海和成都臨時(shí)采訪(fǎng)區(qū)中的應(yīng)用。

3 Flyaway在電視直播中的應(yīng)用技巧

3.1 Flyaway系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Flyaway便攜式數(shù)字衛(wèi)星地面站系統(tǒng)一般包含天線(xiàn)主體部分（主反射面、副反射面、饋源、波導(dǎo)管、設(shè)備主機(jī)倉(cāng)、接口面板、方位俯仰電機(jī)、限位器、支架臂、提手）、天線(xiàn)控制部分（控制板卡）、編碼調(diào)制部分（編碼板卡、調(diào)制板卡）、上行部分（高功放）、下行部分（下變頻）。

圖1 Flyaway系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

天線(xiàn)主反射面：設(shè)備發(fā)射信號(hào)及接收信號(hào)主要反射面，可做俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)及水平偏移；設(shè)備饋源、LNB及極化：信號(hào)發(fā)生源、LNB高頻頭及極化方向調(diào)制電機(jī)；波導(dǎo)管：功放輸出至饋源波導(dǎo)連接管；支撐臂：支持著饋源、極化電機(jī)、LNB及功放，可做俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)及水平偏移；設(shè)備主機(jī)倉(cāng)：設(shè)備主控板卡、編碼板卡、調(diào)制板卡電器倉(cāng)；接口控制面板：提供所有輸入輸出接口、尋星/手動(dòng)按鍵及功放控制按鍵；方位俯仰電機(jī)：作為天線(xiàn)方位和俯仰的控制；限位器：限定系統(tǒng)尋星的方位角度；設(shè)備支架臂：支持設(shè)備支架，可轉(zhuǎn)動(dòng)；設(shè)備提手：設(shè)備前后均有提手，作為搬運(yùn)設(shè)備使用；控制板卡：控制天線(xiàn)啟動(dòng)、尋星、參數(shù)寫(xiě)入；編碼版卡：對(duì)輸入的基帶信號(hào)進(jìn)行編碼并輸出ASI碼流；調(diào)制板卡：對(duì)ASI流進(jìn)行調(diào)制，輸出L-Band中頻信號(hào)；高功放：功率放大器，將中頻變成Ku頻段；下變頻：將接收的Ku頻段信號(hào)變成中頻。

3.2 Flyaway上星鏈路

Flyaway便攜式數(shù)字衛(wèi)星地面站系統(tǒng)所在地點(diǎn)為新聞視音頻采集現(xiàn)場(chǎng)，F(xiàn)lyawya的工作流程分為上行和下行兩個(gè)部分，上行部分是現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)攝像機(jī)或者其他信號(hào)源輸出SDI信號(hào)給到Flyaway系統(tǒng)，F(xiàn)lyaway系統(tǒng)將信號(hào)編碼后輸出ASI碼流到調(diào)制板，通過(guò)調(diào)制板完成調(diào)制輸出L-Band中頻信號(hào)給到高功放，信號(hào)通過(guò)高功放放大后發(fā)送Ku頻段信號(hào)到衛(wèi)星。下行部分是衛(wèi)星通過(guò)自身的轉(zhuǎn)換輸出下行Ku頻段信號(hào)，電視臺(tái)通過(guò)地面站接收到下行信號(hào)后經(jīng)過(guò)高頻頭將信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)-Band中頻信號(hào)，信號(hào)再送到解碼器，解碼器解碼輸出SDI信號(hào)，然后SDI信號(hào)可進(jìn)行電視直播。

3.3 Flyaway使用場(chǎng)地

擺放原則：由于同步衛(wèi)星位于赤道上方，所以將設(shè)備按照“北半球基本向南，南半球基本向北”的方向正確擺放；選擇地勢(shì)相對(duì)平坦的場(chǎng)地，注意確保天線(xiàn)工作方向正前方（需搜尋衛(wèi)星）無(wú)高樓、大樹(shù)等遮擋物；請(qǐng)避免選擇有積水位置擺放設(shè)備，設(shè)備防潑水，但不能浸泡；清理場(chǎng)地，確保天線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍（以設(shè)備地盤(pán)為中心，半徑1m范圍）無(wú)異物，避免天線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生碰撞；盡量選擇在無(wú)微波中繼、雷達(dá)站等大型電磁場(chǎng)設(shè)備的工作場(chǎng)地作業(yè)。

圖2 系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)傳輸框圖

3.4 Flyaway的固定

天線(xiàn)擺放好位置后，打開(kāi)兩側(cè)的支架臂到合適的位置；把支架臂末端的插銷(xiāo)按到底，使設(shè)備固定在地面；若工作場(chǎng)地風(fēng)勢(shì)較強(qiáng)，可適當(dāng)使用如沙袋等重物壓在支架臂上，使設(shè)備更加穩(wěn)固；若有防風(fēng)支架，則可以更好的保證flyaway在傳輸過(guò)程中的固定性。

3.5 Flyaway使用過(guò)程中的重要參數(shù)

信標(biāo)：衛(wèi)星尋星的重要參數(shù)，同時(shí)也是判斷flyaway便攜站系統(tǒng)是否對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的重要參數(shù)；DVB載波：衛(wèi)星尋星的重要參數(shù)，同時(shí)也是輔助判斷flyaway便攜站系統(tǒng)是否對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的參數(shù)；上行頻率：Flyaway系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)所在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的位置；下行頻率：Flyaway系統(tǒng)把信號(hào)發(fā)送到衛(wèi)星上指定頻率后，為防止上下行干擾，衛(wèi)星將發(fā)射頻率做一個(gè)差值轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的頻率為下行頻率；符號(hào)率：Flyaway系統(tǒng)所傳輸數(shù)據(jù)的波特率；滾降系數(shù)：保證系統(tǒng)抗干擾能力的重要參數(shù)；糾錯(cuò)：關(guān)系到調(diào)至系統(tǒng)的誤碼率以及后方的接收門(mén)限；調(diào)制方式：關(guān)系到系統(tǒng)的調(diào)制效率和后方接收的門(mén)限值。

圖3 Flyaway上星鏈路

3.6 Flyaway應(yīng)急問(wèn)題處理

問(wèn)題1：設(shè)備在自動(dòng)尋星狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間而無(wú)法鎖定衛(wèi)星。當(dāng)?shù)靥鞖馐欠襁m合傳輸，雨天雪天不適宜使用Ku波段衛(wèi)星天線(xiàn)；檢查天線(xiàn)面前方是否有遮擋或障礙物，饋源是否有障礙物阻擋；檢查設(shè)備擺放位置，設(shè)備末端是否朝向正確；檢查參數(shù)是否設(shè)置正確，是否參數(shù)沒(méi)有發(fā)送至設(shè)備，嘗試重新賦值，重新設(shè)置；若通過(guò)頻譜儀監(jiān)看能看到所要對(duì)衛(wèi)星的常用載波/信標(biāo)，天線(xiàn)有在該衛(wèi)星方向抖動(dòng)掃描，說(shuō)明設(shè)備是可以找到該衛(wèi)星，但無(wú)法鎖定。這時(shí)可以嘗試把常用載波符號(hào)率調(diào)低，或把尋星閾值降低即可。

問(wèn)題2：后方無(wú)法鎖定下行載波。對(duì)星是否準(zhǔn)確；天氣是否良好，是否有雨雪天氣衰減，是否云層太厚；降低調(diào)制方式，降低接收門(mén)限；降低FEC，降低接收門(mén)限。

4 Flyaway在電視直播中的優(yōu)勢(shì)

（1）高度集成。Flyaway便攜衛(wèi)星系統(tǒng)，采用一體化集成設(shè)計(jì)，只需針對(duì)天線(xiàn)反射面進(jìn)行快速安裝，以下設(shè)備作為一個(gè)物理整體高度集成無(wú)需外部安裝：Ku波段天線(xiàn)主體、Ku波段LNB、固態(tài)功放、天線(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)尋星系統(tǒng)、內(nèi)置式高標(biāo)清編碼調(diào)制器等。高標(biāo)清格式轉(zhuǎn)換由軟件控制，無(wú)須更換設(shè)備，模塊化設(shè)計(jì)便于靈活配置與系統(tǒng)升級(jí)。

（2）輕量級(jí)—— 便于攜帶和運(yùn)輸。Flyaway便攜衛(wèi)星系統(tǒng)具有輕型化、小型化，便于攜帶和運(yùn)輸。系統(tǒng)采用碳纖維輕質(zhì)材料設(shè)計(jì)。該碳纖維設(shè)計(jì)涵蓋了天線(xiàn)主體的絕大多數(shù)部件，包括：天線(xiàn)鍋面、饋源臂、支架臂、整體電器倉(cāng)、底板、提手等。整個(gè)系統(tǒng)（包括天線(xiàn)主體，天線(xiàn)扇面，Ku波段LNB，固態(tài)功放，天線(xiàn)控制系統(tǒng)，高標(biāo)清編碼調(diào)制器，底座支架等）重量不超過(guò)26kg，裝箱后單件重量低于32kg，單件體積不超過(guò)800mm×500mm×300mm，且行李件數(shù)不超過(guò)2件。符合現(xiàn)行IATA(國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì))對(duì)于尺寸和重量的要求（托運(yùn)行李的重量每件不能超過(guò)32千克，體積不能超過(guò)1000mm×600mm×400mm）。可在乘機(jī)時(shí)辦理隨機(jī)托運(yùn)。真正做到人到設(shè)備到，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件直播要求的快速響應(yīng)。系統(tǒng)亦可配置兩個(gè)高強(qiáng)度拉桿箱，用于長(zhǎng)途及惡劣條件運(yùn)輸保護(hù)。

（3）操作簡(jiǎn)單。Flyaway便攜衛(wèi)星系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單，部署迅速，采用一鍵式自動(dòng)尋星，讓非技術(shù)人員可以獨(dú)立自主的完成所有操作。天線(xiàn)可快速拼裝、拆卸方便。搭建快捷。操作人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)以后完成硬件搭建、軟件操作和信號(hào)上星時(shí)間合計(jì)不超過(guò)10分鐘。

（4）設(shè)備及所傳輸信號(hào)的穩(wěn)定性及可靠性較高。Flyaway便攜衛(wèi)星系統(tǒng)具備防風(fēng)、防雨、防塵等功能，可滿(mǎn)足在高海拔、極寒等各種極端環(huán)境下使用。同時(shí)Flyaway依托于衛(wèi)星進(jìn)行傳輸，受外界影響的因素較少。

（5）標(biāo)準(zhǔn)且開(kāi)放的多接口設(shè)計(jì)。Flyaway便攜式衛(wèi)星系統(tǒng)的視音頻及射頻接口符合標(biāo)準(zhǔn)的廣播級(jí)接口標(biāo)準(zhǔn)，可以和其他廣播電視系統(tǒng)相連，并且采用多種類(lèi)型并存，使得系統(tǒng)應(yīng)用靈活，多樣。系統(tǒng)具備MPEG-2和H.264兩種編碼方式，可支持高清、標(biāo)清以及復(fù)合視頻等多種應(yīng)用需求。無(wú)需外置加嵌設(shè)備，可支持模擬/數(shù)字音頻直接輸入以及嵌入方式。支持L-Band信號(hào)監(jiān)測(cè)。另外，對(duì)于有特殊編碼需求的用戶(hù)系統(tǒng)也提供ASI的輸入接口和外置編碼調(diào)制L-Band輸入接口，直接將碼流進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射上行或者L-Band信號(hào)直接輸入。在下行方面，系統(tǒng)提供L-Band下行鏈路輸出監(jiān)看。配合手持式接收機(jī)使用可以直接監(jiān)看下行畫(huà)面。

（6）傳輸頻帶寬、通信容量大?，F(xiàn)代Flyaway便攜式衛(wèi)星系統(tǒng)一般采用1.2米反射面，加之現(xiàn)在普遍采用的H.264編碼技術(shù)，F(xiàn)lyaway可實(shí)現(xiàn)電視高清畫(huà)面的實(shí)時(shí)直播要求，同時(shí)大大提升了傳輸中視音頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

5 Flyaway在電視新聞直播中的不足

（1）存在通信盲區(qū)。以地球同步衛(wèi)星為通信衛(wèi)星時(shí)，由于兩極（南極、北極）地區(qū)無(wú)法尋到在赤道上的地球同步衛(wèi)星，因此不能實(shí)現(xiàn)利用地球同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)兩極區(qū)域的信號(hào)傳輸。另外，在衛(wèi)星傳輸過(guò)程中，日凌、雨衰、星蝕等不可抗拒的自然現(xiàn)象也會(huì)影響衛(wèi)星信號(hào)傳輸。

（2）Flyaway便攜數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)，在現(xiàn)代城市中使用由于建筑物的遮擋在使用上會(huì)受到一些限制。Flyaway與衛(wèi)星進(jìn)行連接，地面與衛(wèi)星之間存在著一定物理夾角，由于現(xiàn)代化城市中建筑物較高且較為密集。會(huì)造成Flyaway與衛(wèi)星之間的遮擋，使Flyaway無(wú)法與衛(wèi)星進(jìn)行連接，從而無(wú)法使用。

6 結(jié)束語(yǔ)

Flyaway便攜數(shù)字衛(wèi)星地面站系統(tǒng)，由于它的穩(wěn)定性、便攜性、同時(shí)能夠傳輸數(shù)字高清畫(huà)面，在當(dāng)今電視新聞直播中扮演了極其重要角色。

“Flyaway Digital Satellite Ground Station”Application and Skill in Live TV News

Li Zhiqiang
(CCTV, Beijing, 100789)

Flyaway as a portable digital satellite ground station, it is a satellite signal transmission tool, relying on their own portability, stability, flexibility, in this live television transmission technology plays an important role.

TV broadcast; Flyaway; Satellite Transmission

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.06.012

TN927+.21文獻(xiàn)標(biāo)示碼：B

1672-7274（2017）06-0038-04