CN102386962B - 一种车载卫星通信天伺与前端***及其使用方法 - Google Patents
一种车载卫星通信天伺与前端***及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102386962B CN102386962B CN 201110423495 CN201110423495A CN102386962B CN 102386962 B CN102386962 B CN 102386962B CN 201110423495 CN201110423495 CN 201110423495 CN 201110423495 A CN201110423495 A CN 201110423495A CN 102386962 B CN102386962 B CN 102386962B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antenna
- communication
- pitching
- orientation
- satellite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Radio Relay Systems (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种车载卫星通信天伺与前端***,它包括天线***、伺服***和通信前端***;天线***包括天线阵列(1)、天线安装反射板(2)、电桥(3)和功分器(4);伺服***包括方位传动机构、俯仰传动机构、伺服控制器及导航***;通信前端***包括功放、低噪放、滤波器和变频器,通信前端***通过滑环与通信终端连接。本发明具有捕获时间短,跟踪响应速度快,跟踪精度高,跟踪失败后无需重新捕获、跟踪与通信独立、使用方便,结构简单、稳定性好和***成本低等优点;采用八单元赋形阵列天线,提高了天线增益,提高了通信质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种车载卫星通信天伺与前端***及使用其方法。
背景技术
目前,卫星通信技术已经在很多领域获得了广泛推广和应用,卫星通信技术的研究也成为如今通信技术研究的重要课题。如大家所知,地面上固定的卫星天线通信***只需要调整天线对准卫星,就可方便地进行卫星通信,可是在运动的汽车、轮船等载体上,由于道路的颠簸、天线载体的转向等原因,天线不能准确的对准卫星,无法及时、准确接收卫星信号,为了解决“运动中稳定通信”的问题,“动中通”技术应运而生,“动中通”的关键技术就是对卫星的跟踪指向控制。
现有的“动中通”跟踪指向方主要分为有源跟踪和无源跟踪两种方式,或者这二者的结合。有源跟踪是指利用通信对方的信号相位、强度变化等信息来进行跟踪;无源跟踪是指跟踪时不需要通信对方的通信信号,而是利用自身载体上安装的载体姿态、方位、地理位置等传感器来感知载体姿态方位的变化,然后根据这些变化再实时修正天线的位置从而实现对卫星的跟踪。
有源跟踪结构简单,价格便宜,但信号捕获时间长、跟踪精度不高、响应慢、怕遮挡、当跟踪失败后需要重新进行捕获,不适用于CDMA通信***;无源跟踪不需要对方信号、不怕遮挡,跟踪精度与传感器的选择有关,通常精度要求越高传感器成本也就越高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有车载卫星天伺与前端***及其方法的不足,提供一种新型高效的车载卫星通信天伺与前端***及其使用方法,克服传统天伺***捕获时间长、跟踪精度不高、响应慢、当跟踪失败后需要重新进行捕获等缺点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种车载卫星通信天伺与前端***,它包括天线***、伺服***和通信前端***;天线***包括安装在天线安装反射板一侧的天线阵列、安装在天线安装反射板另一侧的电桥和功分器,天线阵列包括八组并行排列的单元天线,功分器与通信前端***连接;伺服***包括控制器、导航***、方位电机驱动器、方位电机、方位传动机构、方位导电滑环、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰电机、俯仰传动机构、俯仰码盘和、俯仰限位及零位传感器,方位电机驱动器与方位电机相连,方位电机与方位传动机构连接,俯仰电机驱动器与俯仰电机相连,俯仰电机与俯仰传动机构连接,控制器包括主控芯片、方位电机驱动器接口、方位电机编码器接口、方位零位传感器接口、俯仰电机驱动器接口、俯仰电机编码器接口、俯仰限位及零位传感器接口和通信接口,控制器的各个接口分别与方位电机驱动器、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰码盘、俯仰限位及零位传感器、导航***连接;通信前端***包括功放、低噪放、滤波器和变频器,通信前端***通过滑环与通信终端连接;方位传动机构和俯仰传动机构分别与天线***机械连接。
所述的一种车载卫星通信天伺与前端***的使用方法,它包括以下步骤:
(1)开机自检:找出天线相对于载体的俯仰及方位角度的零位信息;
(2)获取车辆姿态、位置信息:导航***感知车辆当前的姿态及位置信息,并通过通信接口传给控制器;
(3)获取天线相对于车辆的方位及俯仰角度:控制器读取编码器的输出,结合天线俯仰及方位角度的零位信息,计算出天线相对于载体的方位及俯仰角;
(4)坐标变换:控制器结合车辆姿态、位置信息及卫星的方位信息计算出卫星相对于车辆的方位角与俯仰角;
(5)控制天线转向:控制器计算出卫星的方位、俯仰角与天线的方位、俯仰角之间差值,并根据这个差值驱动方位电机和俯仰电机带动天线朝指向卫星的方向转动;
(6)天线方位状态检查:控制器检查天线的方位及俯仰限位信息,避免天线的转动超出安全范围而造成***的损坏;
(7)重复步骤(2)~(6)。
所述的一种车载卫星通信天伺与前端***的使用方法还包括一个通信终端将中频通信信号经过变频器变为高频信号后,再经过滤波器和功放,最后经天线***发射出去的步骤;和一个天线***接收到高频的卫星信号后,高频卫星信号依次经过低噪放、滤波器和变频器,得到中频通信信号并发送给通信终端的步骤。
本发明所述的伺服***与通信***独立工作,天线对卫星的跟踪与天线本身的通信信号质量及强度无关。
本发明的有益效果是:采用八单元阵列天线,提高了天线增益,提高了通信质量;天线跟踪时,不需要通信对方的配合,卫星捕获时间短,跟踪响应速度快,跟踪精度高,跟踪失败后无需重新进行捕获,使用方便,结构简单、稳定性好、***成本低。
附图说明
图1为本发明天线阵列在天线安装反射板上的安装结构示意图;
图2为本发明阵列天线***结构示意图;
图3为本发明天线***与通信前端***连接结构示意框图;
图4为本发明伺服***结构示意框图;
图5为本发明伺服***控制器结构示意框图;
图6为本发明方法操作流程图;
图中,1-天线阵列,2-天线安装反射板,3-电桥,4-功分器,5-单元天线。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案:一种车载卫星通信天伺与前端***,它包括天线***、伺服***和通信前端***。
如图1、图2所示,天线***包括安装在天线安装反射板2一侧的天线阵列1和安装在天线安装反射板2另一侧的电桥3及功分器4,天线阵列1包括八组并行排列的单元天线5,天线***与通信前端***连接。
如图3所示,通信前端***包括滤波器、低噪放、功放和变频器,通信前端***通过滑环与通信终端连接。发射时,通信终端过来的中频通信信号经过变频器变为高频信号,然后经滤波器和功放对信号进行滤波及放大处理,最后经天线***发射出去;接收时,天线***接收到的高频信号经过低噪放、滤波器后再经过变频器变为中频通信信号,最后送往通信终端。
如图4所示,伺服***包括控制器、导航***、方位电机驱动器、方位电机、方位传动机构、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰电机、俯仰传动机构、俯仰码盘和俯仰限位及零位传感器,方位电机驱动器与方位电机相连,方位电机与方位传动机构连接,俯仰电机驱动器与俯仰电机相连,俯仰电机与俯仰传动机构连接。
如图5所示,控制器包括主控芯片、方位电机驱动器接口、方位电机编码器接口、方位零位传感器接口、俯仰电机驱动器接口、俯仰电机编码器接口、俯仰限位及零位传感器接口和通信接口,控制器的各个接口分别与方位电机驱动器、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰码盘、俯仰限位及零位传感器、导航***连接。
如图6所示,一种车载卫星通信天伺与前端***的使用方法,它包括以下步骤:
(1)开机自检:找出天线相对于载体的俯仰及方位角度的零位信息;
(2)获取车辆姿态、位置信息:导航***感知车辆当前的姿态及位置信息,并通过通信接口传给控制器;
(3)获取天线相对于车辆的方位及俯仰角度:控制器读取编码器的输出,结合天线俯仰及方位角度的零位信息,计算出天线相对于载体的方位及俯仰角;
(4)坐标变换:控制器结合车辆姿态、位置信息及卫星的方位信息计算出卫星相对于车辆的方位角与俯仰角;
(5)控制天线转向:控制器计算出卫星的方位、俯仰角与天线的方位、俯仰角之间差值,并根据这个差值驱动方位电机和俯仰电机带动天线朝指向卫星的方向转动;
(6)天线方位状态检查:控制器检查天线的方位及俯仰限位信息,避免天线的转动超出安全范围而造成***的损坏;
(7)重复步骤(2)~(6)。
此外,所述的一种车载卫星通信天伺与前端***的使用方法它还包括一个通信终端将中频通信信号经过变频器变为高频信号后,再经过滤波器和功放,最后经天线***发射出去的步骤;和一个天线***接收到高频的卫星信号后,高频卫星信号依次经过低噪放、滤波器和变频器,得到中频通信信号并发送给通信终端的步骤。
整个***工作过程中,伺服***与通信***独立工作,天线对卫星的跟踪与天线本身的通信信号质量及强度无关。
Claims (2)
1.一种车载卫星通信天伺与前端***的控制方法,所述的一种车载卫星通信天伺与前端***包括天线***、伺服***和通信前端***,所述的伺服***与通信前端***独立工作,天线对卫星的跟踪与天线本身的通信信号质量及强度无关;天线***包括安装在天线安装反射板(2)一侧的天线阵列(1)、安装在天线安装反射板(2)另一侧的电桥(3)和功分器(4),天线阵列(1)包括八组并行排列的单元天线(5),功分器(4)与通信前端***连接;伺服***包括控制器、导航***、方位电机驱动器、方位电机、方位传动机构、方位导电滑环、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰电机、俯仰传动机构、俯仰码盘和、俯仰限位及零位传感器,方位电机驱动器与方位电机相连,方位电机与方位传动机构连接,俯仰电机驱动器与俯仰电机相连,俯仰电机与俯仰传动机构连接,控制器包括主控芯片、方位电机驱动器接口、方位电机编码器接口、方位零位传感器接口、俯仰电机驱动器接口、俯仰电机编码器接口、俯仰限位及零位传感器接口和通信接口,控制器的各个接口分别与方位电机驱动器、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰码盘、俯仰限位及零位传感器、导航***连接;通信前端***包括功放、低噪放、滤波器和变频器,通信前端***通过滑环与通信终端连接;方位传动机构和俯仰传动机构分别与天线***机械连接;其特征在于:
所述的一种车载卫星通信天伺与前端***的控制方法包括以下步骤:
(1)开机自检:找出天线相对于载体的俯仰及方位角度的零位信息;
(2)获取车辆姿态、位置信息:导航***感知车辆当前的姿态及位置信息,并通过通信接口传给控制器;
(3)获取天线相对于车辆的方位及俯仰角度:控制器读取编码器的输出,结合天线俯仰及方位角度的零位信息,计算出天线相对于载体的方位及俯仰角;
(4)坐标变换:控制器结合车辆姿态、位置信息及卫星的方位信息计算出卫星相对于车辆的方位角与俯仰角;
(5)控制天线转向:控制器计算出卫星的方位、俯仰角与天线的方位、俯仰角之间差值,并根据这个差值驱动方位电机和俯仰电机带动天线朝指向卫星的方向转动;
(6)天线方位状态检查:控制器检查天线的方位及俯仰限位信息,避免天线的转动超出安全范围而造成***的损坏;
(7)重复步骤(2)~(6)。
2.根据权利要求1所述的一种车载卫星通信天伺与前端***的控制方法,其特征在于:它还包括一个通信终端将中频通信信号经过变频器变为高频信号后,再经过滤波器和功放,最后经天线***发射出去的步骤;和一个天线***接收到高频的卫星信号后,高频卫星信号依次经过低噪放、滤波器和变频器,得到中频通信信号并发送给通信终端的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110423495 CN102386962B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 一种车载卫星通信天伺与前端***及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110423495 CN102386962B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 一种车载卫星通信天伺与前端***及其使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102386962A CN102386962A (zh) | 2012-03-21 |
CN102386962B true CN102386962B (zh) | 2013-06-12 |
Family
ID=45825976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201110423495 Active CN102386962B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 一种车载卫星通信天伺与前端***及其使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102386962B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104459687B (zh) * | 2014-11-24 | 2016-11-30 | 北京遥测技术研究所 | 一种基于平板自跟踪天线的多目标车载测控*** |
CN104467947B (zh) * | 2014-12-18 | 2018-07-10 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 直升机平台卫星通信终端 |
CN106330292A (zh) * | 2016-08-16 | 2017-01-11 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种通用车载卫星通信***及其通信方法 |
CN110505004A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-26 | 北京邮电大学 | 一种s波段卫星移动通信的卫星信号获取方法及装置 |
CN111262032A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-09 | 南通大学 | 一种海域通信的二维动中通天线用伺服控制***及方法 |
CN117434885B (zh) * | 2023-12-20 | 2024-04-02 | 北京航天驭星科技有限公司 | 卫星通信天线伺服***及控制方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1968487A (zh) * | 2006-04-21 | 2007-05-23 | 华为技术有限公司 | 无线蜂窝网络及实现无线蜂窝网络扩容的方法 |
CN1897350A (zh) * | 2006-06-19 | 2007-01-17 | 南京中网通信有限公司 | 车载卫星通信天线无线控制自动寻星装置 |
CN100512044C (zh) * | 2006-09-12 | 2009-07-08 | 京信通信技术(广州)有限公司 | 具有可变波束宽度的波束形成网络 |
CN1960056B (zh) * | 2006-09-22 | 2011-07-20 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 移动式天线跟踪运动目标的方法及*** |
CN101950852A (zh) * | 2010-07-21 | 2011-01-19 | 北京市信息技术应用研究所 | 低轮廓车载平板智能卫星天线*** |
CN201717865U (zh) * | 2010-07-30 | 2011-01-19 | 中国人民解放军第二炮兵工程学院 | 平板裂缝相控阵天线宽带移动卫星通信*** |
CN202394118U (zh) * | 2011-12-16 | 2012-08-22 | 成都创亿嘉科技有限公司 | 一种车载卫星通信天伺与前端*** |
-
2011
- 2011-12-16 CN CN 201110423495 patent/CN102386962B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102386962A (zh) | 2012-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102386962B (zh) | 一种车载卫星通信天伺与前端***及其使用方法 | |
CN202363586U (zh) | 一种车载卫星通信装置 | |
CN102135616B (zh) | 集成雷达装置和集成天线装置 | |
AU2013308645B2 (en) | Navigation system and method | |
CN110308469A (zh) | 一种用于车辆的高精度定位***、车辆 | |
CN103869347A (zh) | 一种北斗卫星导航定位*** | |
CN105119197A (zh) | 一种可自主定位的输电线路巡检*** | |
CN105186102A (zh) | 基于数字波束跟踪的动中通天线***及跟踪方法 | |
CN106785440B (zh) | 一种车载动中通极化跟踪调整装置 | |
CN104359493A (zh) | 智能手机车载情况下的高精度方向校正方法 | |
CN210166504U (zh) | 基于毫米波雷达的机器人避障*** | |
CN102592460A (zh) | 交通信号灯信号同步无线收、发*** | |
CN202394118U (zh) | 一种车载卫星通信天伺与前端*** | |
CN204421956U (zh) | 一种基于北斗卫星导航的航标遥测遥控终端及*** | |
CN202374265U (zh) | 一种车载卫星通信伺服*** | |
CN102610917B (zh) | 一种高精度数字引导的天线控制方法 | |
CN104898146A (zh) | 一种车载定位装置 | |
CN103490163A (zh) | 一种高精度移动卫星天线随动***的定向跟踪装置 | |
CN103474769A (zh) | 一种卫星宽带高速信号的移动接收*** | |
CN201629406U (zh) | 船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置 | |
CN115236699A (zh) | 一种基于车载相控阵天线的车辆定位***及其方法 | |
CN115917355B (zh) | 信号处理方法及装置、雷达装置、存储介质 | |
CN203311002U (zh) | 一种基于载波相位差分的双天线一体式定位定向装置 | |
CN203550963U (zh) | 一种移动卫星天线自动跟踪***的姿态识别装置 | |
CN203759250U (zh) | 一种北斗卫星导航定位*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |