CN101009822A

CN101009822A - 自动寻星方法及用于该方法的自动寻星装置

Info

Publication number: CN101009822A
Application number: CN 200710008473
Authority: CN
Inventors: 王可
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2007-08-01

Abstract

本发明涉及自动寻星方法及用于该方法的自动寻星装置，自动寻星方法的步骤如下：①在寻星装置的控制电路内预设接收卫星及接收地经纬度参数，或水平和垂直角度参数；②将装置的方向指示标志大致对准南方或某一特定方向，水平放置；③调整卫星天线至查表得到的极化角后固定；④通电，使天线转动到控制电路预先计算位置；⑤检测卫星信号，如有信号，使天线精细调整至搜索到最强信号，如无信号，使天线先大范围搜索，搜到信号后再精细调整至搜到最强信号，最后锁定天线。本发明不仅可快速精确地定位卫星，而且结构简单，造价低，操作简易，便于携带和野外使用，既适合不具备卫星接收知识的普通消费者，又能辅助爱好者或专业人士以最快速度定位卫星。

Description

自动寻星方法及用于该方法的自动寻星装置

技术领域

本发明涉及一种自动寻星方法及用于该方法的自动寻星装置。

背景技术

数字***是近几年迅速发展起来的，利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端的一种广播电视形式。主要有两种方式：一种是将数字电视信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中。这种形式已经在世界各国普及应用多年。另一种方式是将数字电视信号直接传送到用户家中即：Direct to Home(DTH)方式。美国Direct TV公司是第一个应用这一技术的***营运公司。与第一种方式相比，DTH方式卫星发射功率大，可用较小的天线接收，普通家庭即可使用。同时，可以直接提供对用户授权和加密管理，开展数字电视，按次付费电视(PPV)，高清晰度电视等类型的先进电视服务，不受中间环节限制。此外DTH方式还可以开展许多电视服务之外的其他数字信息服务，如INTERNET高速下载，互动电视等。

一个典型的DTH***主要由六个部分组成：1.前端***(Headend)；2.传输和上行***(Uplink)；3.卫星(Satellite)；4.用户管理***(SMS)；5.条件接收***(CA)；6.用户接收***(IRD)。传统的DTH用户接收***是由一个小型的碟形卫星接收天线(Dish)和综合接收解码器(IRD)及智能卡(Smart Card)组成，其使用存在以下问题：传统用户接收***中小型碟形卫星接收天线的架设需专业人员进行，涉及相关的卫星接收方面的专业知识较多。首先，卫星天线的架设必须先了解本地的经纬度与接收卫星之间的关系，即星友常说的极化角、方位角、仰角、高频头本振、接收参数等等。其次，传统的卫星接收天线在安装时必须先勘察好地形然后固定支架，预调高频头的极化角，在接收机中输入正确的参数，之后耐心的转动天线的水平与垂直方向，直到找到微弱的卫星信号，再进行细致的微调，最后固定；操作时还要保证天线不被碰触移动，否则还要重新进行调整。所以很多爱好者或消费者都望天线而却步。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种自动寻星方法及用于该方法的自动寻星装置，它不仅可自动快速且精确地寻找预定接收的卫星信号，而且结构简单，造价低，操作简易，便于随身携带和野外使用，特别适用于普通不具备卫星接收知识的消费者，更能辅助爱好者或专业人士以最快的速度定位卫星。

本发明自动寻星方法的技术方案是这样构成的，其特征在于，按照以下步骤寻找最佳卫星信号接收位置：①在寻星装置的控制电路内预先设置接收卫星及接收地经纬度参数，或直接设置水平和垂直角度参数；②将寻星装置上的方向指示标志大致对准南方或北方或某一特定方向，基本水平放置；③通过查表获得接收卫星的极化角，调整卫星天线至该极化角后加以固定；④接通电源，控制卫星天线转动到控制电路预先计算的位置；⑤接着以该位置为中心检测卫星信号，如果检测到信号，则控制卫星天线做水平与垂直方向的精细调整，直到搜索到最强信号，如果未检测到信号，则控制卫星天线做蛇形或螺旋形大范围搜索，搜索到信号后，再进行精细调整，直到搜索到最强信号；⑥当搜索到最强信号后，锁定卫星天线。

上述卫星天线在做蛇形或螺旋形搜索时，最好控制卫星天线在方位±15度，俯仰±10度的角度范围内搜索；精细调整时，最好控制卫星天线在十分之一度的角度范围内搜索，直到搜索到最强信号。

为了使用户清楚地了解装置的整个工作状态，在整个搜寻过程中，均通过与控制电路连接的指示灯或指示屏将各个工作状态显示出来。

本发明还提供了一种用于上述自动寻星方法的自动寻星装置，其技术方案是这样构成的，它包括底座、水平转动平台、垂直转动臂、卫星天线，底座表面设有初始方向指示标志；水平转动平台与底座转动连接，可相对底座所确定的水平面转动以调整卫星天线方位角；垂直转动臂铰接于水平转动平台上，其活动端可在垂直于水平转动平台的平面内绕铰接点摆动以调整卫星天线仰角；卫星天线与垂直转动臂转动连接以调整卫星天线极化角，其转动轴同时垂直于垂直转动臂、及垂直转动臂与水平转动平台的铰接轴；所述水平转动平台和垂直转动臂分别与电控装置连接，所述电控装置包括与电源连接的控制电路、电机及其传动部件、连接于控制电路和电机之间的电机驱动电路、连接于卫星天线与控制电路之间的信号检测输入接口，所述控制电路可执行以下功能：a.先控制水平转动平台和垂直转动臂带动卫星天线转动到预置的方位角和俯仰角位置，b.接着以该位置为中心检测卫星信号，如果检测到信号，则控制卫星天线做方位与俯仰方向的精细调整，直到搜索到最强信号，如果未检测到信号，则控制卫星天线做蛇形或螺旋形搜索，搜索到信号后，再进行精细调整，直到搜索到最强信号。

上述技术方案中，为了对水平转动平台和垂直转动臂转动的角度进行限制，所述底座上设有一对方位转动限位开关，水平转动平台上设有一对俯仰转动限位开关，所述限位开关均与控制电路连接。所述限位开关一方面可作为水平转动平台和垂直转动臂复位时的触发开关，另一方面，还可防止其他因素导致旋转过度损坏电机。

为了使用户清楚地了解装置的整个工作状态，底座上还设有与控制电路连接的指示灯或指示屏。

此外，上述技术方案的进一步改进在于：所述控制电路具有记忆存储功能，能记忆已成功定位的数据，用于下次搜索卫星时优先试探。

本发明的工作过程说明如下：(1)先将底座放置于大致水平的稳定地方，确保卫星天线前方没有遮挡物体；(2)接着将卫星天线安装到垂直转动臂上，根据当地的经纬度查表得到预定接收卫星的极化角后，转动卫星天线至极化方向后加以固定；(3)调整底座，使其初始方向指示标志大致对准大致对准南方或北方或某一特定方向(如该初始方向指示标志为指南标志，则可根据指南针所指南方方向，使初始方向指示标志大致对准南方)；(4)接通电源，控制电路先驱动电机及其传动部件带动水平转动平台转动和垂直转动臂转动复位，触碰到限位开关后，再带动卫星天线精确转动到预定设置位置，或者控制电路直接驱动水平转动平台转动和垂直转动臂带动卫星天线转动到预定设置位置；(5)在预定位置开始检测卫星信号，如果检测到信号，则控制电路通过电机驱动电路、电机及其传动部件带动卫星天线做方位与俯仰方向的精细调整，直到搜索到最强信号，如果此位置信号弱或无信号(平台位置放置不准确)，则控制水平转动平台和垂直转动臂同步转动，在方位±15度，俯仰±10度的角度范围内做蛇形或螺旋形搜索，搜索到信号后，再做十分之一度的精细搜索，直到搜索到最强信号后，固定住天线。信号搜索过程，大范围搜索及精细搜索，指示灯或指示屏均有明显指示。

较之已有技术而言，本发明具有下述优点：(1)操作简易，用户不必了解相关卫星接收的知识和工作原理，只要懂得大致方向(如南方方向)，接上电源就可方便快速地接收卫星节目，适合于广大爱好者和消费者使用；(2)结构简单，体积小，可随身携带，因此适合于野外作业；(3)成本低，经济适用；(4)可自动快速且精确地寻找预定接收的卫星信号，既特别适用于普通不具备卫星接收知识的消费者，又能辅助爱好者或专业人士以最快的速度定位卫星。

附图说明

图1是本发明构造示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明电控装置的工作原理框图。

图4是本发明电控装置的所采用的一种电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明内容进行详细说明。

本发明具体实施方式包括以下两个部分：

(一)自动寻星方法，其特征在于，按照以下步骤寻找最佳卫星信号接收位置：①在寻星装置的控制电路内预先设置接收卫星及接收地经纬度参数，或直接设置水平和垂直角度参数；②将寻星装置上的方向指示标志大致对准南方或北方或某一特定方向，基本水平放置；③通过查表获得接收卫星的极化角，调整卫星天线至该极化角后加以固定；④接通电源，控制卫星天线转动到控制电路预先计算的位置；⑤接着以该位置为中心检测卫星信号，如果检测到信号，则控制卫星天线做水平与垂直方向的精细调整，直到搜索到最强信号，如果未检测到信号，则控制卫星天线做蛇形或螺旋形大范围搜索，搜索到信号后，再进行精细调整，直到搜索到最强信号；⑥当搜索到最强信号后，锁定卫星天线。

上述卫星天线在做蛇形或螺旋形搜索时，最好控制卫星天线在方位±15度，俯仰±10度(可根据需要扩大或缩小)的角度范围内搜索；精细调整时，控制卫星天线在十分之一度(可根据需要扩大或缩小精度)的角度范围内搜索，直到搜索到最强信号。

在整个搜寻过程中，均通过与控制电路连接的指示灯或指示屏将各个工作状态显示出来。

(二)自动寻星装置，其结构如图1-2所示，它包括底座1、水平转动平台2、垂直转动臂3、卫星天线4，底座表面设有初始方向指示标志11；水平转动平台与底座转动连接，可相对底座所确定的水平面转动以调整卫星天线方位角；垂直转动臂铰接于水平转动平台上，其活动端可在垂直于水平转动平台的平面内绕铰接点摆动以调整卫星天线仰角；卫星天线与垂直转动臂转动连接以调整卫星天线极化角，其转动轴41同时垂直于垂直转动臂、及垂直转动臂与水平转动平台的铰接轴31；所述水平转动平台和垂直转动臂分别与电控装置5连接。

所述底座上设有一对水平转动限位开关61、62，水平转动平台上设有一对垂直转动限位开关71、72，所述限位开关均与控制电路连接。底座上还设有与控制电路连接的指示灯或指示屏。

如图3所示，所述电控装置包括与电源连接的控制电路、电机51及其传动部件、连接于控制电路和电机之间的电机驱动电路(制作时，可将控制电路及电机驱动电路等集成在电路板上，设于底座内，如图1中的52所示)、连接于卫星天线与控制电路之间的信号检测输入接口，所述控制电路可执行以下功能：a.先控制水平转动平台和垂直转动臂带动卫星天线转动到预置的方位角和俯仰角位置，b.接着以该位置为中心检测卫星信号，如果检测到信号，则控制卫星天线做方位与俯仰方向的精细调整，直到搜索到最强信号，如果未检测到信号，则控制卫星天线做蛇形或螺旋形搜索，搜索到信号后，再进行精细调整，直到搜索到最强信号。

电机及其传动部件可由电机51和齿轮传动装置或涡轮蜗杆传动装置或其它传动装置组成。

电路设计上，可采用硬件“看门狗”电路和电机无触点控制电路，具有省电、可靠性高的优点，如图4所示为本发明所采用的一种具体的电路连接示意图，当然，本发明还可采用其它不同的电路连接结构；

软件设计上，可采用智能多任务工作方式思路，使用从中心逐步外扩的螺旋线路或蛇形线路搜索卫星信号，且所述控制电路具有记忆存储功能，能记忆已成功定位的数据，用于下次搜索卫星时优先试探。

Claims

1.一种自动寻星方法，其特征在于按照以下步骤寻找最佳卫星信号接收位置：①在寻星装置的控制电路内预先设置接收卫星及接收地经纬度参数，或直接设置水平和垂直角度参数；②将寻星装置上的方向指示标志大致对准南方或北方或某一特定方向，基本水平放置；③通过查表获得接收卫星的极化角，调整卫星天线至该极化角后加以固定；④接通电源，控制卫星天线转动到控制电路预先计算的位置；⑤接着以该位置为中心检测卫星信号，如果检测到信号，则控制卫星天线做水平与垂直方向的精细调整，直到搜索到最强信号，如果未检测到信号，则控制卫星天线做蛇形或螺旋形大范围搜索，搜索到信号后，再进行精细调整，直到搜索到最强信号；⑥当搜索到最强信号后，锁定卫星天线。

2.根据权利要求1所述的自动寻星方法，其特征在于：所述卫星天线在做蛇形或螺旋形搜索时，控制卫星天线在方位±15度，俯仰±10度的角度范围内搜索；精细调整时，控制卫星天线在十分之一度的角度范围内搜索，直到搜索到最强信号。

3.根据权利要求2所述的自动寻星方法，其特征在于：在整个搜寻过程中，均通过与控制电路连接的指示灯或指示屏将各个工作状态显示出来。

4.一种用于权利要求1或2或3所述方法的自动寻星装置，其特征在于：它包括底座(1)、水平转动平台(2)、垂直转动臂(3)、卫星天线(4)，底座表面设有初始方向指示标志(11)；水平转动平台与底座转动连接，可相对底座所确定的水平面转动以调整卫星天线方位角；垂直转动臂铰接于水平转动平台上，其活动端可在垂直于水平转动平台的平面内绕铰接点摆动以调整卫星天线仰角；卫星天线与垂直转动臂转动连接以调整卫星天线极化角，其转动轴(41)同时垂直于垂直转动臂、及垂直转动臂与水平转动平台的铰接轴(31)；所述水平转动平台和垂直转动臂分别与电控装置(5)连接，所述电控装置包括与电源连接的控制电路、电机(51)及其传动部件、连接于控制电路和电机之间的电机驱动电路、连接于卫星天线与控制电路之间的信号检测输入接口，所述控制电路可执行以下功能：a.先控制水平转动平台和垂直转动臂带动卫星天线转动到预置的方位角和俯仰角位置，b.接着以该位置为中心检测卫星信号，如果检测到信号，则控制卫星天线做方位与俯仰方向的精细调整，直到搜索到最强信号，如果未检测到信号，则控制卫星天线做蛇形或螺旋形搜索，搜索到信号后，再进行精细调整，直到搜索到最强信号。

5.根据权利要求4所述的自动寻星装置，其特征在于：所述底座上设有一对水平转动限位开关(61、62)，水平转动平台上设有一对垂直转动限位开关(71、72)，所述限位开关均与控制电路连接。

6.根据权利要求5所述的自动寻星装置，其特征在于：底座上还设有与控制电路连接的指示灯或指示屏。

7.根据权利要求5所述的自动寻星装置，其特征在于：所述控制电路具有记忆存储功能，能记忆已成功定位的数据，用于下次搜索卫星时优先试探。