CN101222265A - 一种车载卫星通信天线自动寻星控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载卫星通信天线自动寻星控制器，其包括主控制模块和与主控制模块连接的卫星信号检测模块、开关电源模块、伺服电机限位开关、全球卫星定位系统GPS、电子罗盘、俯仰电机驱动器、方位电机驱动器和极化电机驱动器，天线馈源与卫星信号检测模块连接，俯仰伺服电机、方位伺服电机、极化有刷直流电机分别对应地与俯仰电机驱动器、方位电机驱动器、极化电机驱动器相连接。本发明输出的载波信号比卫星信标信号带宽宽，容易捕捉，具有抗干扰能力强、系统要求低、操作简单、寻星可靠性高、速度快、成本低、价格便宜等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种车载卫星通信天线自动寻星控制器，属于卫星通信领域。
背景技术
在目前的车载卫星通信天线自动寻星方法中，通常采用的是利用卫星信标信号接收机，调整天线的俯仰角、方位角和极化角来自动进行确定天线的最佳接收定位。但是在实际使用过程中，由于卫星信标信号带宽窄，容易受附近卫星信号干扰，对系统的响应要求高，不容易准确捕捉；而且目前市场上的卫星信标信号接收机价格比较高，如果装备起来会造成整个系统成本的大幅增加。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种寻星可靠性高、速度快抗干扰能力强且成本低价格便宜的车载卫星通信天线自动寻星控制器。
本发明的一种车载卫星通信天线自动寻星控制器包括主控制模块、开关电源模块、卫星信号检测模块、天线馈源、全球卫星定位系统GPS、电子罗盘和伺服电机限位开关、俯仰伺服电机、方位伺服电机、极化有刷直流电机、俯仰电机驱动器、方位电机驱动器、极化电机驱动器。
卫星信号检测模块、开关电源模块、伺服电机限位开关、全球卫星定位系统GPS、电子罗盘、俯仰电机驱动器、方位电机驱动器和极化电机驱动器分别与主控制模块连接，天线馈源与卫星信号检测模块连接，俯仰伺服电机、方位伺服电机、极化有刷直流电机分别对应地与俯仰电机驱动器、方位电机驱动器、极化电机驱动器相连接。
本发明的车载卫星通信天线控制器可以实现天线展开、收藏、自动和手动寻星功能，利用网管中心发射的载波信号，通过手动或自动方式实现方位、俯仰和极化控制，完成天线姿态调整，通过全球卫星定位系统GPS获取本地经纬度，根据卫星经度参数计算出本地天线指向角，再通过获取电子罗盘与倾角仪数据，将地理坐标系下的指向角转换成车体坐标系下的天线指向角，由所选预置卫星参数，计算出卫星天线的方位角、俯仰角和极化角，自动完成天线姿态调整，从而实现控制天线指向卫星的自动寻星功能。
本发明输出的载波信号比卫星信标信号带宽宽，容易捕捉，具有抗干扰能力强、系统要求低、操作简单、寻星可靠性高、速度快、成本低、价格便宜等优点。
附图说明
图1是本发明所述一种车载卫星通信天线自动寻星控制器的方框示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，如图1所示，本发明的一种车载卫星通信天线自动寻星控制器包括主控制模块1、开关电源模块3、卫星信号检测模块2、天线馈源4、全球卫星定位系统(GPS)6、电子罗盘7和伺服电机限位开关5、俯仰伺服电机11、方位伺服电机12、极化有刷直流电机13、俯仰电机驱动器8、方位电机驱动器9、极化电机驱动器10。
卫星信号检测模块2、开关电源模块3、伺服电机限位开关5、全球卫星定位系统6、电子罗盘7、俯仰电机驱动器8、方位电机驱动器9和极化电机驱动器10分别与主控制模块1连接，天线馈源4与卫星信号检测模块2连接，俯仰伺服电机11、方位伺服电机12、极化有刷直流电机13分别对应地与俯仰电机驱动器8、方位电机驱动器9、极化电机驱动器10相连接。
在本具体实施例中，全球卫星定位系统6和电子罗盘7采用RS232标准接口，为了通信时数据不相互影响，程序中将全球卫星定位系统6的波特率设为4800，电子罗盘的波特率设为9600，采取轮询方式实时通信。卫星信号检测模块2采用RS232标准接口和模拟电压相结合的方式控制，波特率设为38400，按协议方式实时通信，读取信号强度值和信号质量值，再通过AD采样自动增益控制(AGC)的电压值进行比较，检测天线是否正确对星。
本发明的主控制模块1主要用于控制：
俯仰电机驱动器8、方位电机驱动器9、极化电机驱动器10和俯仰伺服电机11、方位伺服电机12、极化有刷直流电机13；
全球卫星定位系统6、电子罗盘7和卫星信号检测模块2的串口数据读取；
伺服电机限位开关；
A/D采样电路和报警电路。
在本具体实施例中，主控制模块1采用TIGER系列CPU作为主程序控制器，利用CPLD可编程逻辑器为外围电路扩展，通过8位并行数据总线实现程序控制。
本发明的机箱采用19英才、3U标准机箱，充分考虑各模块间的散热和干扰，增加散热空间，外接电缆全部采用航空插头连接。
本发明在自动寻星模式下，天线自动展开，运行到计算的理论角度方向，由主控制模块1读取卫星信号检测模块2的串口数据中信号强度值，判断寻星信号的跟踪状态，如果信号强度值小于预定阀值，系统按程序设定的天线方位、俯仰角度范围，自动慢速(0.2°/S)调整天线方向，来回收索，连续读取卫星信号强度值，当信号强度值大于预定阀值时，然后系统程序按交叉法分别极慢速(0.05°/S)扫描天线的方位、俯仰和极化角度，将卫星信号强度值达到最大。
天线上安装了方位、俯仰和极化电机的伺服电机限位开关，保证天线运动范围为：方位角±180°；俯仰角-68°-+70°；极化±90°。
本发明不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例所做出的任何改进或变更都不会超出仅以举例的方式示出的本发明的实施例和所附权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种车载卫星通信天线自动寻星控制器，其特征在于，包括以下部分：主控制模块(1)和分别与主控制模块(1)连接的卫星信号检测模块(2)、开关电源模块(3)、伺服电机限位开关(5)、全球卫星定位系统(6)、电子罗盘(7)、俯仰电机驱动器(8)、方位电机驱动器(9)和极化电机驱动器(10)；与卫星信号检测模块(2)连接的天线馈源(4)；分别对应地与俯仰电机驱动器(8)、方位电机驱动器(9)、极化电机驱动器(10)相连接的俯仰伺服电机(11)、方位伺服电机(12)、极化有刷直流电机(13)。
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