CN102937815B - 一种船载卫星天线自动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船载卫星天线自动控制装置，包括设于船体上的底座和设于底座上的天线部，所述底座与天线部之间设有连接支座，其特征在于：所述底座的上部设有用以控制连接支座平面转动的方位控制电机，所述连接支座的上部设有用以控制天线部俯仰角的俯仰控制电机，所述连接支座的内部设有各电机动力传动的机械传动机构，所述底座内设有控制电路。本发明集成了自动控制卫星天线系统，能够自动搜星，自动对准卫星，克服了船舶在水上航行、摇晃带来的环境变化，实现了船舶在运动中不间断的接收卫星信号，解决了船员在海上观看电视或进行电话通信的需求，丰富了船员的日常生活。

Description

一种船载卫星天线自动控制装置
技术领域
本发明涉及一种船载卫星天线自动控制装置，应用于船载卫星天线的控制。
背景技术
现今，随着导航产业的快速发展，尤其是我国“北斗”导航系统的崛起，人们工作生活越来越离不开导航设备。我国拥有广阔的海域和大规模的渔船等船只，在船只上安装导航装备已经是一个趋势。现有国内的船载导航设备主要是单一导航、定位功能，远不能满足船员们娱乐方面和紧急情况下的遇险通报的需求。
为了满足船舶观看卫星电视的需求，国内外进行了长期的研究探索，提出了各式各样的解决方案，也生产了相应的产品。国内生产船载卫星电视接收系统的厂家采用的方案虽然比较多，可是仍然存在系统不稳定，易丢失目标，成本较高等问题。。
发明内容
针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种船载卫星天线自动控制装置，有助于解决目前船载卫星设备功能单一、信号检索自适应性差、系统不稳定等问题。
本发明的技术方案在于：
一种船载卫星天线自动控制装置，包括设于船体上的底座和设于底座上的天线部，所述底座与天线部之间设有连接支座，其特征在于：所述底座的上部设有用以控制连接支座平面转动的方位控制电机，所述连接支座的上部设有用以控制天线部俯仰角的俯仰控制电机，所述连接支座的内部设有各电机动力传动的机械传动机构，所述底座内设有控制电路。
其中，所述天线部包括抛物面天线和位于抛物面天线中部且与抛物面天线联动的射频模块。
所述射频模块集成了卫星接收高频头、卫星定位信息接收器、射频基带模块；所述卫星接收高频头用于将微弱的卫星信号进行低噪声放大，下变频至中频信号，高频头输出的中频信号被送入调谐器中进行处理；卫星定位信息接收模块用于接收卫星导航系统信号，以便用于处理天线接收到的卫星定位信号；射频基带模块，包括低噪声放大器、下变频处理部分、基带处理电路，用于处理卫星定位信息。
所述控制电路包括调谐器、惯性控制系统模块、处理器主控板、伺服电机驱动模块和显示控制电路模块。
所述惯性控制系统模块用于检测和测量加速度、倾斜角度、冲击、振动、角速度信息，并将相关信息输入处理器做相关处理，处理器以此为参考输出控制指令，从而达到控制伺服电机的作用，同时卫星定位信息接收器为惯性控制系统模块提供外部修正参数信息。
天线接收到的卫星信号经卫星接收高频头变频后进入调谐器，经调谐器处理后送入处理器进行信号强弱判断，从而形成闭环回路，处理器根据信号强弱，对天线做进一步调整。
所述处理器主控板用于处理惯性控制器件采集到的信息、卫星导航定位数据和调谐器反馈回来的信息，并输出相应的控制指令来控制伺服电机。
所述伺服电机驱动模块用以驱动伺服电机正常运转。
所述显示控制电路模块用以工作状态显示和按键控制。
本发明的优点在于：本发明与分立产品（单独的卫星电视和导航系统天线）相比，突破性地集成了卫星电视和导航系统天线，能够大大的节约成本开支和节省船舶空间；
与常规卫星电视天线相比，实现了卫星电视天线的自动控制，能够自动搜索、校准和稳定跟踪卫星；
为船舶（尤其是渔船）的科技化提供了硬件基础。。
附图说明
图1本发明实施例的结构示意图。
图2本发明实施例的控制原理框图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
参考图1，图2，本发明涉及一种船载卫星天线自动控制装置，包括设于船体上的底座1和设于底座上的天线部2，所述底座1与天线部2之间设有连接支座3，所述底座1的上部设有用以控制连接支座3平面转动的方位控制电机4，所述连接支座3的上部设有用以控制天线部俯仰角的俯仰控制电机5，所述连接支座3的内部设有各电机动力传动的机械传动机构6，所述底座1内设有控制电路7。
上述天线部2包括抛物面天线2-1和位于抛物面天线中部且与抛物面天线联动的射频模块2-2。
上述射频模块集成了卫星接收高频头、卫星定位信息接收器、射频基带模块；所述卫星接收高频头用于将微弱的卫星信号进行低噪声放大，下变频至中频信号，高频头输出的中频信号被送入调谐器中进行处理；卫星定位信息接收模块用于接收卫星导航系统信号，以便用于处理天线接收到的卫星定位信号；射频基带模块，包括低噪声放大器、下变频处理部分、基带处理电路，用于处理卫星定位信息。
上述控制电路包括调谐器、惯性控制系统模块、处理器主控板、伺服电机驱动模块和显示控制电路模块。
上述惯性控制系统模块用于检测和测量加速度、倾斜角度、冲击、振动、角速度信息，并将相关信息输入处理器做相关处理，处理器以此为参考输出控制指令，从而达到控制伺服电机的作用，同时卫星定位信息接收器为惯性控制系统模块提供外部修正参数信息。
天线接收到的卫星信号经卫星接收高频头变频后进入调谐器，经调谐器处理后送入处理器进行信号强弱判断，从而形成闭环回路，处理器根据信号强弱，对天线做进一步调整。
上述处理器主控板用于处理惯性控制器件采集到的信息、卫星导航定位数据和调谐器反馈回来的信息，并输出相应的控制指令来控制伺服电机。
上述伺服电机驱动模块用以驱动伺服电机正常运转。
上述显示控制电路模块用以工作状态显示和按键控制。
具体实施过程：本发明集成了船载卫星电视、卫星导航一体天线及其自动控制系统，可以用于同时接收卫星电视信号（或进行卫星通信）和卫星导航定位信号。配合上相应的终端设备，能够实现日常提供卫星电视（或卫星通信）、导航定位服务、报文通信服务和紧急情况下的遇险通报等。
本发明主要工作原理部分包括：
1、底座：用于固定整个天线结构；
2、射频模块（集成了卫星接收高频头、卫星定位信息接收器、射频基带模块）。射频模块输出卫星信号、卫星导航定位信息。其中：
卫星接收高频头用于将微弱的卫星信号进行低噪声放大，下变频至中频信号，高频头输出的中频信号被送入调谐器中进行处理。
卫星定位信息接收模块用于接收卫星导航系统信号。
卫星导航系统，可以是GPS、格洛纳斯、北斗等卫星导航系统，用于处理天线接收到的卫星定位信号。
射频基带模块，包括低噪声放大器、下变频处理部分、基带处理电路。用于处理卫星定位信息；
3、抛物面天线；
4、俯仰控制电机：用于控制天线的俯仰角度；
5、机械传动结构：控制相关机械系统；
6、方位控制电机：用于控制天线的方位角度；
7、控制电路部分：包括调谐器、惯性控制系统、处理器主控板、伺服电机驱动和显示控制电路；
惯性控制系统：主要包括加速度计、陀螺仪、水平仪等惯性器件，用于检测和测量加速度、倾斜角度、冲击、振动、角速度等信息，并将相关信息输入处理器做相关处理，处理器以此为参考输出控制指令，从而达到控制伺服电机的作用。同时卫星导航定位信息接收器2，为惯性控制系统提供外部修正参数信息。
天线接收到的卫星信号经高频头变频后进入调谐器，经调谐器处理后送入处理器进行信号强弱判断，从而形成闭环回路，处理器根据信号强弱，对天线做进一步调整。
处理器主控板：主要用于处理惯性控制器件采集到的信息、卫星导航定位数据和调谐器反馈回来的信息，并输出相应的控制指令来控制伺服电机。
伺服电机驱动：驱动伺服电机正常运转。
显示控制电路：工作状态显示和按键控制。
本发明的射频模块突破性的集成了卫星接收高频头、卫星定位信息接收器、卫星定位射频基带模块；
能够同时接收卫星船载卫星电视信号和卫星导航信号，同时实现卫星电视（或卫星通信）、导航定位服务、报文通信服务和紧急情况下的遇险通报等功能；
通过处理器对卫星导航系统、惯性控制系统和调谐器反馈回来的信号进行分析，给出控制信号，控制伺服电机的运转，从而实现自动搜星，自动对准卫星的功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种船载卫星天线自动控制装置，包括设于船体上的底座和设于底座上的天线部，所述底座与天线部之间设有连接支座，其特征在于：所述底座的上部设有用以控制连接支座平面转动的方位控制电机，所述连接支座的上部设有用以控制天线部俯仰角的俯仰控制电机，所述连接支座的内部设有各电机动力传动的机械传动机构，所述底座内设有控制电路；所述天线部包括抛物面天线和位于抛物面天线中部且与抛物面天线联动的射频模块；所述射频模块集成了卫星接收高频头、卫星定位信息接收器、射频基带模块；所述卫星接收高频头用于将微弱的卫星信号进行低噪声放大，下变频至中频信号，高频头输出的中频信号被送入调谐器中进行处理；卫星定位信息接收器用于接收卫星导航系统信号，以便用于处理天线接收到的卫星定位信号；射频基带模块，包括低噪声放大器、下变频处理部分、基带处理电路，用于处理卫星定位信息；所述控制电路包括调谐器、惯性控制系统模块、处理器主控板、伺服电机驱动模块和显示控制电路模块；所述惯性控制系统模块用于检测和测量加速度、倾斜角度、冲击、振动、角速度信息，并将相关信息输入处理器做相关处理，处理器以此为参考输出控制指令，从而达到控制伺服电机的作用，同时卫星定位信息接收器为惯性控制系统模块提供外部修正参数信息；天线接收到的卫星信号经卫星接收高频头变频后进入调谐器，经调谐器处理后送入处理器进行信号强弱判断，从而形成闭环回路，处理器根据信号强弱，对天线做进一步调整；所述处理器主控板用于处理惯性控制器件采集到的信息、卫星导航定位数据和调谐器反馈回来的信息，并输出相应的控制指令来控制伺服电机；所述伺服电机驱动模块用以驱动伺服电机正常运转；所述显示控制电路模块用以工作状态显示和按键控制。
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