CN209675488U - 一种背负式动中通卫星天线 - Google Patents
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Abstract
一种背负式动中通卫星天线,是由底座、上壳体、方位旋转减速电机、上壳体传感器模块、导电滑环、锁紧机构、转动支架、俯仰驱动减速电机、齿轮组、旋转编码器、天线面支撑板、天线面倾角传感器模块、天线面极化转动电机、天线面板、天线外罩、背负支架组成的。设备在移动过程中,由于其姿态和地理位置发生变化,会引起原对准卫星天线偏离卫星,使通信中断,设备内部由多个传感器对设备载体的这些变化进行识别,利用多部减速电机进行多轴向快速纠正,使天线面不受载体变化影响并始终对准卫星。该发明实现了人员可背负式的动中通卫星天线,在跑步行进过程中保持良好卫星通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种背负式动中通卫星天线,尤其涉及一种新型的动中通卫星天线。
背景技术
动中通是“移动中的卫星地面站通信***”的简称。
通过动中通***,车辆、 轮船、 飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星等平台,不间断地传递语音、数据、图像等多 媒体信息,可满足各种军民用应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要。动中通***很 好对解决了各种车辆、轮船、飞机等移动载体在运动中通过地球同步卫星,实时不间断地传 递语音、数据、高清晰的动态图像、传真等多媒体信息的难关,是通信领域的重大突破,是当 前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用领域。
作为动中通***的一个重要组成部分,动中通天线负责通信信号的接收和/或发送。如果天线能够在载体姿态和航向变化的情况下,始终对准所选定的通信卫星,并且在信号瞬间丢失的情况下迅速恢复通信,将是理想的选择。可是目前的静中通、手动天线等,不具备这种灵活性和方便性。
目前公知的便携卫星天线有多种,一种是静止状态下,利用自动对星功能来实现精确对星,对星之后,卫星天线不支持移动,移动位置后,数据不能正常通行,需要重新对星,数据会中断。
另外一种是动中通,但是体积较大,一般安装在汽车顶部或者船载安装,不能够实现人员背负使用。
发明内容
为了解决现有的便携卫星天线不能在移动中通信的不足,本实用新型提供一种人员可背负式的动中通卫星天线,该卫星天线由人员背负使用,内部采用KA频段的天线,该频段的天线体积更小,使设备整体实现背负携带,而且在单兵跑步行进过程中可以连续传输数据。该设备内部随外壳运动不断调整内部天线板的方位、俯仰角度、极化角度,可以保持良好的跟踪状态,并且在信号瞬间丢失的情况下可以迅速恢复通信。
针对上述不足,本实用新型发明提供了一种背负式动中通卫星天线。
本实用新型发明是通过以下技术方案实现的:一种背负式动中通卫星天线,是由底座、上壳体、方位旋转减速电机、上壳体传感器模块、导电滑环、锁紧机构、转动支架、俯仰驱动减速电机、齿轮组、旋转编码器、天线面支撑板、天线面倾角传感器模块、天线面极化转动电机、天线面板、天线外罩、背负支架组成的,其特征在于:底座设有接口面板,上壳体通过螺钉安装在底座上方,上壳体顶部与底部分别安装有密封条,方位旋转减速电机同轴安装在上壳体上方,上壳体传感器模块安装在上壳体上方并且在方位旋转减速电机一侧,导电滑环底面与上壳体连接,导电滑环顶面与转动支架连接,锁紧机构安装在上壳体,锁紧杆可以弹出穿入锁紧固定孔实现机械锁紧,方位旋转减速电机旋转面与转动支架进行同轴安装,俯仰驱动减速电机固定在支架一侧,俯仰驱动减速电机转轴顶端的齿轮与齿轮组、天线支撑板一侧的齿轮进行啮合传动,天线面倾角传感器模块平行安装在天线支撑板底面,天线面极化转动电机底部与天线支撑板连接,天线面极化转动电机顶面与天线面板底面平行连接,天线外罩与上壳体连接,底座底部设有背负架连接孔,通过固定手轮与背负架连接。
本实用新型的有益效果是:
①内部天线面板采用KA频段,该频段的天线面板体积更小巧;
②内部结构连接紧凑、体积小巧,很好的解决了单兵在移动行进过程中连续通信的需求;
③由于它自带控制***,可以自动接收和发射信号,比一般的静中通、动中通天线更灵活方便;
④设备具有防水、防尘功能,能够在室外恶劣环境中通电工作;
⑤便于从安装支架拆卸,便于回收存储。
附图说明
图1是本实用新型的局部分解视图。
图2是图1局部分解视图的反方向视图。
图3是主视图。
图4是右视图。
图5是图3主视图A-A的剖面图。
图6是图4右视图B-B的剖面图。
图7是仰视图。
图8与背负支架连接图。
图中:1-底座;101-接口面板;102-电路模块控制舱;103-底座安装孔;104-背负架连接孔;2-上壳体;201-密封条;202-密封条;3-方位旋转减速电机;4-上壳体传感器模块;5-导电滑环;6-锁紧机构;601-锁紧杆;7-转动支架;8-俯仰驱动减速电机;9-齿轮组;10-旋转编码器;11-天线面支撑板;12-天线面倾角传感器模块;13-天线面极化转动电机;14-天线面板;15-天线外罩;1501-螺钉;16-背负支架;1601-固定手轮。
具体实施方式
请阅读附图1 ~ 附图7,本发明提供一种技术方案:一种背负式动中通卫星天线,是由底座1、上壳体2、方位旋转减速电机3、上壳体传感器模块4、导电滑环5、锁紧机构6、转动支架7、俯仰驱动减速电机8、齿轮组9、旋转编码器10、天线面支撑板11、天线面倾角传感器模块12、天线面极化转动电机13、天线面板14、天线外罩15、背负支架16组成的,其特征在于:底座1设有接口面板,接口面板设置有指示灯、对外连接接口,卫星调制解调器通过面板接口进行引出,发射***、接收***、滤波器等模块安装在电路模块控制舱102空间内,上壳体2通过螺钉安装在底座1上方,上壳体2顶部与底部分别安装有密封条201、202,方位旋转减速电机3同轴安装在上壳体2上方,上壳体传感器模块4安装在上壳体2上方并且在方位旋转减速电机3一侧,导电滑环5分为底面与顶面,导电滑环5底面与上壳体2连接,导电滑环5顶面与转动支架7连接,导电滑环用于射频信号的传输、供电与控制信号线的传输,锁紧机构6安装在上壳体2,锁紧机构经过电路供电后,锁紧杆601可以弹出穿入锁紧固定孔701实现机械锁紧,方位旋转减速电机3旋转面与转动支架7进行同轴安装,俯仰驱动减速电机8固定在支架7一侧,俯仰驱动减速电机8转轴顶端的齿轮与齿轮组9、天线支撑板11一侧的齿轮进行啮合传动,用于调节天线面支撑板垂直方向角度(即天线面的俯仰角),天线面倾角传感器模块12平行安装在天线支撑板底面,用于天线面倾斜角度的检测,天线面极化转动电机13底部与天线支撑板连接,天线面极化转动电机13顶面与天线面板14底面平行连接,天线外罩15与上壳体2连接,通过螺钉1501进行固定,底座1底部设有背负架连接孔104,固定手轮1601螺杆穿入背负架,通过固定手轮的螺纹进行锁紧,实现人员背负使用。
设备工作原理:设备载体在移动过程中,由于其姿态和地理位置发生变化,会引起原对准卫星天线偏离卫星,使通信中断,因此必须对载体的这些变化进行识别,进行多轴向快速纠正,使天线面不受载体变化影响并始终对准卫星。背负式动中通天线在初始静态情况下,由GPS/北斗、惯性***测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线俯仰角、水平角度和极化角度。
设备在通电后,***会进行自检运行:对方位旋转减速电机3、俯仰驱动减速电机8,天线面极化转动电机13各自进行转动一圈,转动的同时会读取各电机中编码器的角度,检测转动机构是否异常;上壳体传感器模块4中具有北斗/GPS接收模组,会接收本地卫星定位信号,接收模组会计算出当前本地坐标位置,用于本地设备天线与卫星之间的方位、俯仰角对准。
通电自检通过后,上壳体传感器模块4对倾斜角度进行测量,以面板方向为基准,如果垂直方向测量出倾斜角度,由俯仰驱动减速电机8进行转动补偿,使天线面板14始终处于对星位置,如果水平方向倾斜,传感器测量倾斜变化(即天线面极化发生变化),由天线面极化转动电机13进行旋转补偿,将倾斜角度纠正到正常极化位置。
当***静态对星完成后,天线面倾角传感器模块12会记录静止对星状态下天线支撑板的倾斜角度(即天线面板俯仰角),此后设备位置可随人员背负移动使用,在移动状态下,设备会随时出现多种方向的倾斜,上壳体传感器模块4随时监测倾斜角度,由俯仰驱动减速电机对垂直方向进行补偿,使天线支撑板与水平面一直处于固定角度,一直与卫星对准。
如果设备载体出现转动时,上壳体传感器的电子指南针会输出转动变化信号,通过控制单元驱动方位旋转减速电机3进行反方向纠正,并读取方位旋转减速电机3内部角度传感器数据,进行伺服闭环控制,实现精确转动补偿控制。
锁紧机构6用于设备断电后机械锁紧保护,机壳内部具有备用电源,当识别关机后,方位旋转减速电机3会进行转动,转动归位到零点位置,此时电动锁紧杆弹出,锁紧杆穿入锁紧固定孔701的位置,锁紧固定孔701直径比锁紧杆外径略大,用于零点位置的偏差,此时转动支架7被锁紧杆卡住,完成锁紧动作。
对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种背负式动中通卫星天线,是由底座、上壳体、方位旋转减速电机、上壳体传感器模块、导电滑环、锁紧机构、转动支架、俯仰驱动减速电机、齿轮组、旋转编码器、天线面支撑板、天线面倾角传感器模块、天线面极化转动电机、天线面板、天线外罩、背负支架组成的,其特征在于:底座设有接口面板,卫星调制解调器通过面板接口进行引出,发射***、接收***、滤波器等模块安装在电路模块控制舱空间内,上壳体通过螺钉安装在底座上方,上壳体顶部与底部分别安装有密封条,方位旋转减速电机同轴安装在上壳体上方,上壳体传感器模块安装在上壳体上方并且在方位旋转减速电机一侧,导电滑环底面与上壳体连接,导电滑环顶面与转动支架连接,锁紧机构安装在上壳体,锁紧机构经过电路供电后,锁紧杆可以弹出穿入锁紧固定孔实现机械锁紧,方位旋转减速电机旋转面与转动支架进行同轴安装,俯仰驱动减速电机固定在支架一侧,俯仰驱动减速电机转轴顶端的齿轮与齿轮组、天线支撑板一侧的齿轮进行啮合传动,天线面倾角传感器模块平行安装在天线支撑板底面,天线面极化转动电机底部与天线支撑板连接,天线面极化转动电机顶面与天线面板底面平行连接,天线外罩与上壳体连接,底座底部设有背负架连接孔,通过固定手轮与背负架连接。
2.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线,其特征在于:导电滑环底面与上壳体连接,导电滑环顶面与转动支架连接,导电滑环用于射频信号的传输、供电与控制信号线的传输。
3.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线,其特征在于:俯仰驱动减速电机固定在支架一侧,俯仰驱动减速电机转轴顶端的齿轮与齿轮组、天线支撑板一侧的齿轮进行啮合传动,用于调节天线面支撑板垂直方向角度,即天线面的俯仰角。
4.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线,其特征在于:所述锁紧机构用于设备断电后机械锁紧保护,当识别关机后,方位旋转减速电机会进行转动,转动归位到零点位置,此时电动锁紧杆弹出,锁紧杆穿入锁紧固定孔的位置,此时转动支架被锁紧杆卡住,完成锁紧动作。
5.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线,其特征在于:底座底部设有背负架连接孔,固定手轮螺杆穿入背负架,通过固定手轮的螺纹进行锁紧。
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