CN102412436A - 一种船载卫星天线***及其控制方法 - Google Patents

一种船载卫星天线***及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102412436A
CN102412436A CN201110195913XA CN201110195913A CN102412436A CN 102412436 A CN102412436 A CN 102412436A CN 201110195913X A CN201110195913X A CN 201110195913XA CN 201110195913 A CN201110195913 A CN 201110195913A CN 102412436 A CN102412436 A CN 102412436A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
motor
slave computer
line traffic
traffic control
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.)
Pending
Application number
CN201110195913XA
Other languages
English (en)
Inventor
谢继东
赵金成
赵来定
杨淳雯
甄建勇
张金艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing AKD Information Communications Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing AKD Information Communications Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing AKD Information Communications Technology Co Ltd filed Critical Beijing AKD Information Communications Technology Co Ltd
Priority to CN201110195913XA priority Critical patent/CN102412436A/zh
Publication of CN102412436A publication Critical patent/CN102412436A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及卫星通信技术领域，提出了一种船载卫星天线***及其控制方法。本发明的技术方案把驱动天线的伺服机构和隔离船摇的稳定机构融为一体，依靠高精度、高灵敏度的惯性测量元件三轴陀螺感应船体的摇摆，利用天线本身的伺服机构随时调整天线姿态，使天线一直处在一个稳定的基础上，实现隔离船摇，解决了传统船载卫星天线结构复杂、跟踪精度低、跟踪可靠性差的问题，满足了海上应急通信的需求。

Description

一种船载卫星天线***及其控制方法
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，特别涉及一种船载卫星天线***及其控制方法。
背景技术
船载卫星天线与地面固定天线的最大区别在于放置天线的载体是一个移动的、摇摆的船体，因而需要稳定天线平台来隔离船体的摇摆，实现天线在运动中的姿态稳定，并在姿态稳定的基础上在移动过程中跟踪和对准卫星。传统的船载卫星天线通常采用机械平台来隔离载体扰动、采用步进跟踪方式使天线波束逐步对准卫星。上述方式具有以下缺点：一是采用机械平台的成本高、精度低；二是采用步进跟踪方式的响应时间长、对准速度慢，且卫星信号幅度的波动会影响跟踪精度；三是整个***的机械结构复杂、体积大，也不利于天线驱动的伺服控制。
因此，船载卫星天线***的关键技术在于天线平台的稳定能力和目标跟踪能力。能否很好地隔离载体的运动对天线平台的姿态是否稳定有至关重要的影响；此外，在各种气象、环境条件下要保证天线始终高精度的对准卫星，实现连续卫星通信。上述问题均是船载卫星天线***必须解决的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术的缺点，本发明为了解决现有技术中船载卫星天线***稳定性和跟踪能力差的问题，提出了一种船载卫星天线***及其控制方法，通过三轴陀螺确定的船体姿态和倾斜仪确定的天线姿态来实时调整天线，从而简单有效地提高了船载卫星天线的稳定性和跟踪精度。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种船载卫星天线***，所述***包括安装在支撑单元上的天馈单元和收发单元，其特征在于，所述***还包括：与所述天馈单元和所述收发单元连接的伺服控制单元，以及受所述伺服控制单元的控制来调整所述天馈单元的驱动单元；
所述伺服控制单元包括：天线控制下位机、以及分别与所述天线控制下位机连接的三轴陀螺和倾斜仪；
所述驱动单元包括：与所述天线控制下位机连接并受其控制的电机驱动器、以及由所述电机驱动器驱动的方位电机、俯仰电机、横摇电机和极化电机；
其中，当所述天线***处于保持状态时，所述三轴陀螺感应在方位、俯仰和横摇各轴当前的船体姿态参数并反馈给所述天线控制下位机，所述天线控制下位机根据所述船体姿态参数控制所述电机驱动器，由所述电机驱动器驱动所述方位电机、俯仰电机和横摇电机在各轴方向上运动以保持天线相对静止；所述倾斜仪实时读取当前的天线姿态参数并反馈给所述天线控制下位机，由所述天线控制下位机对各电机的运动进行监控和校正。
优选地，所述伺服控制单元还包括与所述天线控制下位机连接的信标跟踪接收机，所述信标跟踪接收机用于对天线接收的卫星信标信号进行放大、滤波和检波并以直流电平信号反馈给所述天线控制下位机；其中，
在所述保持状态下，一旦信标跟踪接收机反馈的电平信号下降到小于预定的第一门限值时，天线***进入跟踪状态；当信号继续下降到小于预定的第二门限值时，天线***进入搜索状态；在搜索过程中，当电平信号超过所述第二门限值时，天线***进入跟踪状态；当电平信号超过所述第一门限值时，天线***处于保持状态。
优选地，所述伺服控制单元还包括：分别与所述天线控制下位机连接的电子罗盘和GPS接收机；所述电子罗盘用于确定当前的船体航向参数并反馈给所述天线控制下位机，所述GPS接收机用于读取当前的船体地理经纬度参数并反馈给所述天线控制下位机；其中，
当所述天线***进入搜索状态时，所述天线控制下位机根据***当前的卫星跟踪参数、船体地理经纬度参数、船体航向参数、天线姿态参数以及船体姿态参数计算出天线方位角、极化角和俯仰角，从而驱动所述极化电机使天线的极化角与卫星转发器的极化角匹配，并驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面上进行搜索。
优选地，所述驱动单元还包括使天线进行圆锥扫描的锥扫电机；其中，
当所述天线***进入跟踪状态时，首先按一定的时间间隔，驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面内以一个微小的角度转动，通过信标跟踪接收机反馈的电平信号强度进行步进跟踪；
当电平信号超过预定的第三门限值时，天线***进行圆锥扫描跟踪，所述锥扫电机使天线围绕旋转轴以一定频率旋转，所述信标跟踪接收机对检测出的调制信号解调出方位和俯仰误差信号，所述天线控制下位机根据该误差信号的大小控制天线向误差减小的方向转动使天线对准卫星；其中，所述第三门限值大于所述第二门限值而小于所述第一门限值。
优选地，所述天馈单元由天线主反射面、副反射面、馈源***和波导旋转关节组成；所述收发分单元由LNB、BUC和Modem组成；所述支撑单元由天线支撑架、天线座组成；所述伺服控制单元还包括DVB接收机。
更进一步地，本发明还同时提供一种船载卫星天线***的控制方法，所述方法包括步骤：
当所述天线***处于保持状态时，三轴陀螺感应在方位、俯仰和横摇各轴当前的船体姿态参数并反馈给天线控制下位机；
所述天线控制下位机根据所述船体姿态参数控制电机驱动器，由所述电机驱动器驱动方位电机、俯仰电机和横摇电机在各轴方向上运动以保持天线相对静止；
倾斜仪实时读取当前的天线姿态参数并反馈给所述天线控制下位机，由所述天线控制下位机对各电机的运动进行监控和校正。
优选地，所述方法还包括步骤：
信标跟踪接收机实时对天线接收的卫星信标信号进行放大、滤波和检波并以直流电平信号反馈给所述天线控制下位机；
在所述保持状态下，一旦信标跟踪接收机反馈的电平信号下降到小于预定的第一门限值时，天线***进入跟踪状态；当信号继续下降到小于预定的第二门限值时，天线***进入搜索状态；
在搜索过程中，当电平信号超过所述第二门限值时，天线***进入跟踪状态；当电平信号超过所述第一门限值时，天线***处于保持状态。
优选地，当所述天线***进入搜索状态时，所述方法还包括步骤：
所述天线控制下位机根据***当前的卫星跟踪参数、船体地理经纬度参数、船体航向参数、天线姿态参数以及船体姿态参数计算出天线方位角、极化角和俯仰角；
驱动所述极化电机使天线的极化角与卫星转发器的极化角匹配；
驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面上进行搜索。
优选地，当所述天线***进入跟踪状态时，所述方法还包括步骤：
首先按一定的时间间隔，驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面内以一个微小的角度转动，通过信标跟踪接收机反馈的电平信号强度进行步进跟踪；
当电平信号超过预定的第三门限值时，天线***进行圆锥扫描跟踪，驱动锥扫电机使天线围绕旋转轴以一定频率旋转；其中，所述第三门限值大于所述第二门限值而小于所述第一门限值；
所述信标跟踪接收机对检测出的调制信号解调出方位和俯仰误差信号；
所述天线控制下位机根据该误差信号的大小控制天线向误差减小的方向转动使天线对准卫星。
优选地，在所述方法的最开始进行步骤：
所述天线***在加电初始化；
驱动俯仰电机和横摇电机将俯仰、横摇两轴调至水平。
(三)有益效果
本发明提供的船载卫星天线***解决了传统船载卫星天线结构复杂、跟踪精度低、跟踪可靠性差的问题，把驱动天线的伺服机构和隔离船摇的稳定机构融为一体，依靠高精度、高灵敏度的惯性测量元件三轴陀螺感应船体的摇摆，利用天线本身的伺服机构随时调整天线姿态，使天线一直处在一个稳定的基础上，实现隔离船摇，满足了海上应急通信的需求。
附图说明
图1是本发明的船载卫星天线***的伺服控制单元和驱动单元主体结构示意图；
图2是本发明的船载卫星天线***中进一步包含搜索和跟踪组件的结构示意图；
图3是本发明的船载卫星天线***中闭环跟踪方式时的主要控制流程示意图；
图4是本发明的船载卫星天线***中圆锥扫描自动跟踪方式时的主要控制流程示意图；
图5是本发明的船载卫星天线***的整体安装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的船载卫星天线***中，首先要解决的问题是提供稳定的天线平台来隔离船体的摇摆，实现天线在运动中的姿态稳定。为此，本发明的天线***把驱动天线的伺服机构和隔离船摇的稳定机构融为一体，依靠高精度、高灵敏度的惯性测量元件三轴陀螺感应船体的摇摆，通过坐标变换和耦合分解计算出***对船摇的补偿角，利用天线本身的伺服机构随时调整天线座姿态，使天线一直处在一个稳定的基础上，实现隔离船摇。
为屏蔽船的运动(如摇晃、上下起伏、转向等)，使天线保持相对静止状态，本发明的船载卫星天线***最主要的部件伺服控制单元和驱动单元(可合称为船载随动***)的主体结构如图1所示。其中，所述伺服控制单元包括：天线控制下位机、以及分别与所述天线控制下位机连接的三轴陀螺和倾斜仪；所述驱动单元包括：与所述天线控制下位机连接并受其控制的电机驱动器、以及由所述电机驱动器驱动的方位电机、俯仰电机、横摇电机和极化电机。
在船体运动过程中，三轴陀螺感应方位、俯仰和横摇各轴方向的加速度，将加速度转换为对应的电压交由天线控制下位机处理，天线控制下位机根据三轴陀螺传来的电压控制电机驱动器，由电机驱动器驱动各电机运动以抵消加速度影响保持天线相对静止，倾斜仪(如码盘等)则对电机运动起到监控和校正的作用，以保证电机运动不至于超过范围，或在陀螺的影响下天线向一个方向漂移。
为保证天线在方位、俯仰、横摇三轴最大程度的解耦，达到简化控制的目的，将感应方位、俯仰、横摇转动轴的三个陀螺两两相互垂直安装。其中，感应方位转动轴的陀螺安装在一个始终调平的支架块(即调平盒)上，支架块中装有感应俯仰和横摇的双轴水平仪，在天线初始化过程中，首先根据水平仪输出，驱动俯仰轴和横摇轴电机，将俯仰、横摇两轴调至水平，并在以后的工作过程中始终保持水平。同时，始终调平支架块，从而保证了方位陀螺感应轴线与水平面垂直，俯仰横摇陀螺感应轴线与水平面平行，在工作过程中，三轴陀螺分别感应天线在方位、俯仰和横摇三个轴向的变化。
除了用于稳定的船载随动***外，本发明的船载卫星天线***更进一步地还控制天线对卫星进行搜索和跟踪：在伺服控制单元还包括与天线控制下位机连接的信标跟踪接收机，用于对天线接收的卫星信标信号进行放大、滤波和检波并以直流电平信号反馈给所述天线控制下位机；其中，当天线处于保持状态下时，一旦信标跟踪接收机反馈的电平信号下降到小于预定的第一门限值时，天线***进入跟踪状态；当信号继续下降到小于预定的第二门限值时，天线***进入搜索状态；在搜索过程中，当电平信号超过所述第二门限值时，天线***进入跟踪状态；当电平信号超过所述第一门限值时，天线***处于保持状态。
如图2所示，本发明的船载卫星天线***中可进一步包含具体的搜索和跟踪组件。搜索和跟踪控制回路等效为以卫星角坐标和船摇角速度为输入、天线角坐标为输出的闭环控制***，根据GPS接收机提供的运动船体的实时经纬度、电子罗盘提供的航偏角经天线控制下位机运算后，指示电机驱动器迅速捕获到目标卫星。捕获到卫星后，再利用锥扫电机根据波束圆锥扫描输出误差信号对天线作闭环跟踪补偿，对卫星进行持续跟踪。
本发明的船载卫星天线***的控制原理是：天线加电，初始化开始后，天线控制下位机根据水平仪输出，驱动俯仰和横摇电机，将俯仰、横摇两轴调至水平，并在以后的工作过程中始终保持水平。天线控制下位机读出芯片中储存的卫星跟踪参数，通过倾斜仪读取天线姿态参数，通过GPS接收机读取地球站(即船体)地理经纬度参数，通过电子罗盘确定船体的航向参数，通过三轴陀螺确定船体的姿态参数，根据上述参数计算出天线方位角、极化角和俯仰角。天线控制下位机控制极化电机使天线的极化角与卫星转发器的极化角匹配，然后，按照一定的自动控制算法驱动方位/俯仰电机，使天线进行方位/俯仰搜索。
在搜索过程中，天线一旦收到卫星信号，经收发单元中的LNB(Low Noise Block，低噪声区块)降频放大后由L频段定向耦合器分为两路，一路信号输出给L频段卫星信标跟踪接收机，另一路信号送到卫星通信调制解调器(送到卫星通信调制解调器的这一路称为卫星通信船载站的收信支路)。其中，信标跟踪接收机完成对卫星信标信号的放大、滤波和检波，输出直流电平给天线控制下位机，为控制算法提供信号电平指示。
搜索过程中，一旦L频段卫星信标跟踪接收机输出的卫星信标信号电平超过(即大于等于)所设定的第二门限值，天线就进入跟踪状态，通过跟踪策略，使天线收到最大信号电平，即，天线波束对准卫星。然后，当信号超过第一门限值时，天线指向处于保持状态；当信号小于第一门限值时，天线自动再次进入跟踪状态，因此，天线指向始终对准卫星，保持最佳的接收性能。天线对准卫星后，用户终端发送的信号，经BUC(Block Up-Converter，上变频功率放大器)变频、放大后，通过天馈***发向工作卫星，可与对通站建立卫星通信链路。
卫星天线闭环跟踪的主要功能流程图如图3所示：通信卫星发射信标信号，该信号用来让地球站(即本发明中的船体)天线跟踪，天线收到信标信号后将其送到自动的信标跟踪接收机中，天线控制下位机对信标跟踪接收机的输出进行信号处理，得到天线偏离目标的误差估计信号，并用它来调整天线指向，使天线对准卫星。
此外，本发明的船载卫星天线***中的跟踪***基于复合跟踪方式进行，采用了步进跟踪和圆锥扫描两种跟踪技术结合的自动跟踪方式。***先由数字粗引导，后转入螺旋搜索步进跟踪，按一定的时间间隔，使天线在方位面(或俯仰面)内以一个微小的角度转动，通过计算机在确定的时间内对卫星信标信号接收电平的增减进行判别：如果接收电平增加了，则天线沿原方向继续转动一个微小的角度；如果接收电平减小了，那么天线就要向相反的方向转动。俯仰方向和方位方向依次重复交替进行，从而使天线波束逐步对准卫星。
当自动对星完成(即接收电平达到一预定的门限值)后即切换到馈源扫描圆锥扫描自动跟踪方式，图4给出了圆锥扫描自动跟踪方式的工作原理：锥扫电机圆锥扫描使天线波束围绕旋转轴以一定的频率旋转；当卫星偏离旋转轴方向时，接收信号是被波束旋转频率调制了的信号，调制信号的幅度和相位分别取决于卫星偏离旋转轴的大小和方向；信标跟踪接收机检测出该调制信号，并用波束旋转时产生的正交基准信号对检出的调制信号进行一系列的信号处理，解调出方位和俯仰误差角的直流误差信号；天线控制下位机可以根据接收到的方位、俯仰误差角的直流误差信号的大小控制各电机微调天线跟踪卫星，控制天线向误差减小的方向转动，直至天线波束对准卫星。
最后，本发明的船载卫星天线***的整体安装结构如图5所示：船载卫星天线***主要由天馈单元、伺服控制单元、驱动单元、收发单元、支撑单元组成。天馈单元由天线主反射面9、副反射面10、馈源***5、波导旋转关节4组成；伺服控制单元由天线控制下位机15、天线控制上位机、信标跟踪接收机、DVB接收机、三轴陀螺、倾斜仪、电子罗盘、GPS接收机组成；驱动单元由方位电机17、方位传动装置16、俯仰电机1、俯仰传动装置2、极化电机6、电机驱动器14、调平电机12、调平盒13、锥扫电机11组成；收发单元由LNB 3、BUC 7、Modem组成；支撑单元由天线支撑架、天线座8组成。
天线座8安装在天线罩的底盘上，底盘安装在船甲板的立柱上。为减轻船体振动对天线的影响，天线座8与底盘之间设有减震装置。
从上述内容可以看出，相对于现有技术，本发明的方案具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
1.稳定***把驱动天线的伺服机构和隔离船摇的稳定机构融为一体，依靠高精度、高灵敏度的惯性测量元件陀螺敏感船的摇摆，通过坐标变换和耦合分解计算出***对船摇的补偿角，利用天线本身的伺服机构随时调整天线座姿态，使天线一直处在一个稳定的基础上，实现隔离船摇；
2.搜索回路以卫星角坐标和船摇角速度为输入，天线角坐标为输出的闭环控制***，以各尖传感器提供的参数为依据，经控制***处理后指示驱动器迅速捕获到目标卫星；
3.跟踪控制***采用了基于步进跟踪和圆锥扫描跟踪技术相结合的复合式自动跟踪方式，从而在保持天线寻星速度的同时，提高了跟踪的稳定度，可以使船载卫星天线长时间保持对星状态；
4.采用基于信标接收机和DVB接收机的双模式跟踪信号参考，有效提高了天线跟踪卫星的可靠性。
因此，本发明提供的船载卫星天线***解决了传统船载卫星天线结构复杂、跟踪精度低、跟踪可靠性差的问题，采用基于数学解算的数字捷联稳定***，基于步进跟踪和圆锥扫描跟踪技术的复合跟踪方式，从而提高船载卫星通信天线的跟踪精度，满足了海上应急通信的需求。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种船载卫星天线***，包括安装在支撑单元上的天馈单元和收发单元，其特征在于，所述***还包括：与所述天馈单元和所述收发单元连接的伺服控制单元，以及受所述伺服控制单元的控制来调整所述天馈单元的驱动单元；
所述伺服控制单元包括：天线控制下位机、以及分别与所述天线控制下位机连接的三轴陀螺和倾斜仪；
所述驱动单元包括：与所述天线控制下位机连接并受其控制的电机驱动器、以及由所述电机驱动器驱动的方位电机、俯仰电机、横摇电机和极化电机；
其中，当所述天线***处于保持状态时，所述三轴陀螺感应在方位、俯仰和横摇各轴当前的船体姿态参数并反馈给所述天线控制下位机，所述天线控制下位机根据所述船体姿态参数控制所述电机驱动器，由所述电机驱动器驱动所述方位电机、俯仰电机和横摇电机在各轴方向上运动以保持天线相对静止；所述倾斜仪实时读取当前的天线姿态参数并反馈给所述天线控制下位机，由所述天线控制下位机对各电机的运动进行监控和校正。
2.根据权利要求1所述的天线***，其特征在于，所述伺服控制单元还包括与所述天线控制下位机连接的信标跟踪接收机，所述信标跟踪接收机用于对天线接收的卫星信标信号进行放大、滤波和检波并以直流电平信号反馈给所述天线控制下位机；其中，
在所述保持状态下，一旦信标跟踪接收机反馈的电平信号下降到小于预定的第一门限值时，天线***进入跟踪状态；当信号继续下降到小于预定的第二门限值时，天线***进入搜索状态；在搜索过程中，当电平信号超过所述第二门限值时，天线***进入跟踪状态；当电平信号超过所述第一门限值时，天线***处于保持状态。
3.根据权利要求2所述的天线***，其特征在于，所述伺服控制单元还包括：分别与所述天线控制下位机连接的电子罗盘和GPS接收机；所述电子罗盘用于确定当前的船体航向参数并反馈给所述天线控制下位机，所述GPS接收机用于读取当前的船体地理经纬度参数并反馈给所述天线控制下位机；其中，
当所述天线***进入搜索状态时，所述天线控制下位机根据***当前的卫星跟踪参数、船体地理经纬度参数、船体航向参数、天线姿态参数以及船体姿态参数计算出天线方位角、极化角和俯仰角，从而驱动所述极化电机使天线的极化角与卫星转发器的极化角匹配，并驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面上进行搜索。
4.根据权利要求2所述的天线***，其特征在于，所述驱动单元还包括使天线进行圆锥扫描的锥扫电机；其中，
当所述天线***进入跟踪状态时，首先按一定的时间间隔，驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面内以一个微小的角度转动，通过信标跟踪接收机反馈的电平信号强度进行步进跟踪；
当电平信号超过预定的第三门限值时，天线***进行圆锥扫描跟踪，所述锥扫电机使天线围绕旋转轴以一定频率旋转，所述信标跟踪接收机对检测出的调制信号解调出方位和俯仰误差信号，所述天线控制下位机根据该误差信号的大小控制天线向误差减小的方向转动使天线对准卫星；其中，所述第三门限值大于所述第二门限值而小于所述第一门限值。
5.根据权利要求1-4任一项所述的天线***，其特征在于，所述天馈单元由天线主反射面、副反射面、馈源***和波导旋转关节组成；所述收发分单元由LNB、BUC和Modem组成；所述支撑单元由天线支撑架、天线座组成；所述伺服控制单元还包括DVB接收机。
6.一种船载卫星天线***的控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
当所述天线***处于保持状态时，三轴陀螺感应在方位、俯仰和横摇各轴当前的船体姿态参数并反馈给天线控制下位机；
所述天线控制下位机根据所述船体姿态参数控制电机驱动器，由所述电机驱动器驱动方位电机、俯仰电机和横摇电机在各轴方向上运动以保持天线相对静止；
倾斜仪实时读取当前的天线姿态参数并反馈给所述天线控制下位机，由所述天线控制下位机对各电机的运动进行监控和校正。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
信标跟踪接收机实时对天线接收的卫星信标信号进行放大、滤波和检波并以直流电平信号反馈给所述天线控制下位机；
在所述保持状态下，一旦信标跟踪接收机反馈的电平信号下降到小于预定的第一门限值时，天线***进入跟踪状态；当信号继续下降到小于预定的第二门限值时，天线***进入搜索状态；
在搜索过程中，当电平信号超过所述第二门限值时，天线***进入跟踪状态；当电平信号超过所述第一门限值时，天线***处于保持状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述天线***进入搜索状态时，所述方法还包括步骤：
所述天线控制下位机根据***当前的卫星跟踪参数、船体地理经纬度参数、船体航向参数、天线姿态参数以及船体姿态参数计算出天线方位角、极化角和俯仰角；
驱动所述极化电机使天线的极化角与卫星转发器的极化角匹配；
驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面上进行搜索。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述天线***进入跟踪状态时，所述方法还包括步骤：
首先按一定的时间间隔，驱动所述方位电机和/或所述俯仰电机使天线在方位面和/或俯仰面内以一个微小的角度转动，通过信标跟踪接收机反馈的电平信号强度进行步进跟踪；
当电平信号超过预定的第三门限值时，天线***进行圆锥扫描跟踪，驱动锥扫电机使天线围绕旋转轴以一定频率旋转；其中，所述第三门限值大于所述第二门限值而小于所述第一门限值；
所述信标跟踪接收机对检测出的调制信号解调出方位和俯仰误差信号；
所述天线控制下位机根据该误差信号的大小控制天线向误差减小的方向转动使天线对准卫星。
10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，在所述方法的最开始进行步骤：
所述天线***在加电初始化；
驱动俯仰电机和横摇电机将俯仰、横摇两轴调至水平。
CN201110195913XA 2011-07-13 2011-07-13 一种船载卫星天线***及其控制方法 Pending CN102412436A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110195913XA CN102412436A (zh) 2011-07-13 2011-07-13 一种船载卫星天线***及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110195913XA CN102412436A (zh) 2011-07-13 2011-07-13 一种船载卫星天线***及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102412436A true CN102412436A (zh) 2012-04-11

Family

ID=45914376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110195913XA Pending CN102412436A (zh) 2011-07-13 2011-07-13 一种船载卫星天线***及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102412436A (zh)

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832456A (zh) * 2012-09-19 2012-12-19 湖南创智数码科技股份有限公司 一种稳定平台
CN102969569A (zh) * 2012-12-04 2013-03-13 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种用于馈源的机械圆锥扫描与极化调整机构
CN103606738A (zh) * 2013-11-16 2014-02-26 浙江中星光电子科技有限公司 一种用于移动载体上的卫星天线及其控制方法
CN103699057A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 中国航天科工集团第二研究院二〇七所 一种应用于小型化高精度双轴天线平台的伺服控制***
CN103913163A (zh) * 2014-03-24 2014-07-09 中国人民解放军63680部队 船载卫星通信地球站a-e-c三轴天线坐标计算方法
CN104793623A (zh) * 2015-04-09 2015-07-22 深圳市宏腾通电子有限公司 一种简易寻星装置
CN104913790A (zh) * 2015-05-28 2015-09-16 北京航天控制仪器研究所 一种应用于动中通的惯导***航向漂移误差闭环补偿方法
CN105071040A (zh) * 2015-08-17 2015-11-18 南京中网卫星通信股份有限公司 一种船载动中通天线稳定平台装置
CN105161825A (zh) * 2015-09-01 2015-12-16 南京中网卫星通信股份有限公司 三轴稳定四轴跟踪的船载动中通天线
CN105934852A (zh) * 2014-01-17 2016-09-07 三菱电机株式会社 天线控制装置及天线装置
CN105929363A (zh) * 2016-04-19 2016-09-07 桂林长海发展有限责任公司 一种轨道跟踪控制机、实时校正控制***及方法
CN105981222A (zh) * 2014-02-17 2016-09-28 日本电气株式会社 天线设备和天线设备控制方法
CN106207396A (zh) * 2016-09-06 2016-12-07 广东高云半导体科技股份有限公司 一种基于国产fpga的动中通天线核心控制板及天线跟踪方法
CN106229680A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 四川灵通电讯有限公司 对运动中的卫星天线进行实时对星的装置及应用方法
CN106602263A (zh) * 2016-11-17 2017-04-26 上海无线电设备研究所 基于组合导航构建的捷联式高精度稳定平台***
CN106767786A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 成都国卫通信技术有限公司 基于卫星通信的组合惯导姿态计算方法
CN107885234A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种用于位置控制的校准方法和装置
CN108200779A (zh) * 2015-06-23 2018-06-22 泰纳股份公司 具有可旋转天线的车辆/船舶/飞机
CN108417985A (zh) * 2018-03-01 2018-08-17 四川长虹电器股份有限公司 一种用于安装调试卫星天线的***及方法
CN109244635A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 泰州市柯普尼通讯设备有限公司 高速缓存式船载天线装置及其使用方法
CN109525300A (zh) * 2018-10-25 2019-03-26 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种多频点寻星方法和***
CN112491462A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 成都泰格微电子研究所有限责任公司 一种车载卫星地面站中基于伺服控制的天馈***
CN113131994A (zh) * 2021-04-22 2021-07-16 深圳市星楷通讯设备有限公司 一体化智能船载卫星通讯***
CN113489540A (zh) * 2021-09-08 2021-10-08 南京英田光学工程股份有限公司 基于卫星平台定频解耦的光束跟踪方法
CN113964476A (zh) * 2021-10-13 2022-01-21 北京微纳星空科技有限公司 一种动中通天线***和载体
CN114428475A (zh) * 2021-12-31 2022-05-03 青岛海研电子有限公司 一种船载角度跟踪补偿***

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201466207U (zh) * 2009-06-30 2010-05-12 上海咏星商务信息咨询有限公司 船载卫星天线伺服***姿态测量装置
CN101950843A (zh) * 2010-07-21 2011-01-19 北京市信息技术应用研究所 便携式卫星天线***及其寻星的方法
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***

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201466207U (zh) * 2009-06-30 2010-05-12 上海咏星商务信息咨询有限公司 船载卫星天线伺服***姿态测量装置
CN101950843A (zh) * 2010-07-21 2011-01-19 北京市信息技术应用研究所 便携式卫星天线***及其寻星的方法
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***

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832456A (zh) * 2012-09-19 2012-12-19 湖南创智数码科技股份有限公司 一种稳定平台
CN102832456B (zh) * 2012-09-19 2015-04-01 湖南创智数码科技股份有限公司 一种稳定平台
CN103699057B (zh) * 2012-09-27 2016-08-10 中国航天科工集团第二研究院二O七所 一种应用于小型化高精度双轴天线平台的伺服控制***
CN103699057A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 中国航天科工集团第二研究院二〇七所 一种应用于小型化高精度双轴天线平台的伺服控制***
CN102969569A (zh) * 2012-12-04 2013-03-13 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种用于馈源的机械圆锥扫描与极化调整机构
CN102969569B (zh) * 2012-12-04 2015-02-25 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种用于馈源的机械圆锥扫描与极化调整机构
CN103606738B (zh) * 2013-11-16 2015-11-18 浙江中星光电子科技有限公司 一种用于移动载体上的卫星天线及其控制方法
CN103606738A (zh) * 2013-11-16 2014-02-26 浙江中星光电子科技有限公司 一种用于移动载体上的卫星天线及其控制方法
CN105934852B (zh) * 2014-01-17 2018-11-06 三菱电机株式会社 天线控制装置及天线装置
CN105934852A (zh) * 2014-01-17 2016-09-07 三菱电机株式会社 天线控制装置及天线装置
CN105981222A (zh) * 2014-02-17 2016-09-28 日本电气株式会社 天线设备和天线设备控制方法
CN103913163A (zh) * 2014-03-24 2014-07-09 中国人民解放军63680部队 船载卫星通信地球站a-e-c三轴天线坐标计算方法
CN104793623A (zh) * 2015-04-09 2015-07-22 深圳市宏腾通电子有限公司 一种简易寻星装置
CN104913790A (zh) * 2015-05-28 2015-09-16 北京航天控制仪器研究所 一种应用于动中通的惯导***航向漂移误差闭环补偿方法
CN104913790B (zh) * 2015-05-28 2017-11-28 北京航天控制仪器研究所 一种应用于动中通的惯导***航向漂移误差闭环补偿方法
CN108200779A (zh) * 2015-06-23 2018-06-22 泰纳股份公司 具有可旋转天线的车辆/船舶/飞机
CN108200779B (zh) * 2015-06-23 2020-10-27 泰纳股份公司 具有可旋转天线的车辆/船舶/飞机
CN105071040A (zh) * 2015-08-17 2015-11-18 南京中网卫星通信股份有限公司 一种船载动中通天线稳定平台装置
CN105161825B (zh) * 2015-09-01 2017-12-26 南京中网卫星通信股份有限公司 三轴稳定四轴跟踪的船载动中通天线
CN105161825A (zh) * 2015-09-01 2015-12-16 南京中网卫星通信股份有限公司 三轴稳定四轴跟踪的船载动中通天线
CN105929363A (zh) * 2016-04-19 2016-09-07 桂林长海发展有限责任公司 一种轨道跟踪控制机、实时校正控制***及方法
CN106229680A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 四川灵通电讯有限公司 对运动中的卫星天线进行实时对星的装置及应用方法
CN106207396A (zh) * 2016-09-06 2016-12-07 广东高云半导体科技股份有限公司 一种基于国产fpga的动中通天线核心控制板及天线跟踪方法
CN107885234A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种用于位置控制的校准方法和装置
CN106602263A (zh) * 2016-11-17 2017-04-26 上海无线电设备研究所 基于组合导航构建的捷联式高精度稳定平台***
CN106767786A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 成都国卫通信技术有限公司 基于卫星通信的组合惯导姿态计算方法
CN108417985A (zh) * 2018-03-01 2018-08-17 四川长虹电器股份有限公司 一种用于安装调试卫星天线的***及方法
CN109525300A (zh) * 2018-10-25 2019-03-26 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种多频点寻星方法和***
CN109525300B (zh) * 2018-10-25 2021-07-27 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种多频点寻星方法和***
CN109244635A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 泰州市柯普尼通讯设备有限公司 高速缓存式船载天线装置及其使用方法
CN112491462A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 成都泰格微电子研究所有限责任公司 一种车载卫星地面站中基于伺服控制的天馈***
CN113131994A (zh) * 2021-04-22 2021-07-16 深圳市星楷通讯设备有限公司 一体化智能船载卫星通讯***
CN113489540A (zh) * 2021-09-08 2021-10-08 南京英田光学工程股份有限公司 基于卫星平台定频解耦的光束跟踪方法
CN113489540B (zh) * 2021-09-08 2021-12-28 南京英田光学工程股份有限公司 基于卫星平台定频解耦的光束跟踪方法
CN113964476A (zh) * 2021-10-13 2022-01-21 北京微纳星空科技有限公司 一种动中通天线***和载体
CN113964476B (zh) * 2021-10-13 2024-06-11 北京微纳星空科技有限公司 一种动中通天线***和载体
CN114428475A (zh) * 2021-12-31 2022-05-03 青岛海研电子有限公司 一种船载角度跟踪补偿***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102412436A (zh) 一种船载卫星天线***及其控制方法
CN102394370B (zh) 卫星天线跟踪装置及其跟踪方法
US4156241A (en) Satellite tracking antenna apparatus
CN202737105U (zh) 一种船载天线稳定平台定向通信***
CN104681986B (zh) 卫星天线在倾斜状态下的寻星方法
CN101893902B (zh) 卫星天线控制***及寻星方法
CN202142644U (zh) 一种卫星天线、一种天线机架控制器
CN105186102B (zh) 基于数字波束跟踪的动中通天线***及跟踪方法
CN102347791A (zh) 一种基于平板天线的移动卫星通信装置
CN103746186A (zh) 一种便携式Ku波段海上动中通卫星通信天线***
CN202084642U (zh) 一种无人驾驶飞机天线定向跟踪***控制装置
WO2008132141A1 (en) Device and method for controlling a satellite tracking antenna
CN106410410A (zh) 一种具有物理水平平台的vsat天线***卫星捕获跟踪方法
CN106602261A (zh) 一种船载卫星通信***及船载天线跟踪卫星的方法
CN104913790A (zh) 一种应用于动中通的惯导***航向漂移误差闭环补偿方法
CN106505318A (zh) 一种双定向天线自适应对准通信方法
CN103913163A (zh) 船载卫星通信地球站a-e-c三轴天线坐标计算方法
CN112928444A (zh) 一种船载动中通用天线
CN2884281Y (zh) 车载***自跟踪***
CN105043418A (zh) 一种适用于船载动中通的惯导***快速初始粗对准方法
CN106654531A (zh) 一种船载vsat天线***卫星捕获方法
US6611236B1 (en) Antenna device
CN105045298A (zh) 一种基于惯导***量测滞后的动中通天线跟踪控制方法
CN111912404B (zh) 飞行设备输出姿态修正***及方法
CN201629406U (zh) 船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120411