CN103715508A - 卫星天线自动跟踪卫星的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卫星天线自动跟踪卫星的方法及装置,上述装置包括计算模块、定时模块、读取模块以及调节模块。本发明提高了卫星天线的信号接收效果。
Description
技术领域
本发明涉及卫星天线领域,尤其涉及卫星天线自动跟踪卫星的方法及装置。
背景技术
船载卫星电视天线接收卫星信号,为乘客提供娱乐服务。
如图1所示,是卫星天线的剖视图,图中,1为外罩,2为底座、3为主反射面,4为副反射面,5为主控单元MCU,6为高频头(Low Noise Block,LNB),7为步进电机;天线接收到的卫星信号,通过主反射面3反射到副反射面4,经过二次反射进入波导,再通过LNB6把高频的卫星信号降低为中频信号,进入MCU5,MCU5再对收到的信号做进一步处理以驱动步进电机7;无刷电机带动副反射面4做高速旋转。当天线中心轴对准卫星时,天线收到的卫星信号的AGC(automatic gain control,自动增益控制)电平是一个恒值;当天线中心轴偏离卫星时,则上述AGC电平会受到一个频率极低的信号对其进行幅度调制,调制频率与天线中心轴的旋转频率相同,调制幅度与天线中心轴偏离卫星的距离有关,调制相位与天线中心轴偏离的方向有关,因此通过调制幅度和相位即可得知天线中心轴的指向误差。
发明内容
本发明的目的是,提供一种卫星天线自动跟踪卫星的方法及装置,以解决卫星天线中心轴偏离卫星后带来的接收效果差的问题。
本发明公开了一种卫星天线自动跟踪卫星的方法,上述天线以圆锥扫描方式旋转,上述方法包括:
计算天线副反射面的旋转周期T;
将上述旋转周期T等分为4个时段T1、T2、T3、T4;
优选地,上述计算天线副反射面的旋转周期T具体包括以下步骤:
检测天线光耦传感器是否输出PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号;
若检测到上述光耦传感器输出PWM信号,则记录时间tn,其中,n为正整数;
计算tn与tn-1的差,得到天线副反射面的旋转周期T。
优选地,上述方法在根据差值调节天线的仰角与方位角之前,还执行以下步骤:
优选地,上述方法在计算得到上述天线副反射面的旋转周期T后,还执行以下步骤:
对上述旋转周期T进行估算补偿。
优选地,上述方法通过调节天线的仰角步进电机步距方式调节天线的仰角;通过调节天线的方位角步进电机步距方式调节天线的方位角。
本发明还公开了一种卫星天线自动跟踪卫星装置,上述装置包括计算模块、定时模块、读取模块以及调节模块,上述
定时模块,用于以上述天线副反射面旋转周期T的四分之一为时间间隔进行定时;
读取模块,用于在上述定时模块到时时,读取天线收到的卫星信号的AGC电平值;
优选地,上述装置还包括周期补偿模块和滤波模块,上述
周期补偿模块,用于对上述计算模块计算得到的天线副反射面的旋转周期T进行估算补偿;
优选地,上述装置还包括检测模块,用于检测天线的光耦传感器是否输出PWM信号,并在上述光耦传感器输出PWM信号时,记录时间tn。
优选地,上述调节模块包括仰角调节子模块和方位角调节子模块,上述
仰角调节子模块,用于根据上述第一差值调节天线的仰角步进电机的步距;
本发明使得卫星天线的中心轴偏离卫星时,可自动调节仰角及方位角以跟踪卫星,从而提高卫星天线的接收效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是卫星天线的剖视图;
图2是本发明卫星天线自动跟踪卫星装置优选实施例的原理框图;
图3是本发明卫星天线自动跟踪卫星的方法优选实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图2所示,是本发明卫星天线自动跟踪卫星装置优选实施例的原理框图;卫星天线自动跟踪卫星装置包括检测模块01、计算模块02、周期补偿模块03、滤波模块04、定时模块05、读取模块06以及调节模块07,其中:
检测模块01,用于检测天线的光耦传感器是否输出PWM信号,并在上述光耦传感器输出PWM信号时,记录时间tn;
周期补偿模块03,用于对计算模块02计算得到的天线副反射面的旋转周期T进行估算补偿;
定时模块05,用于以上述天线副反射面旋转周期T的四分之一为时间间隔进行定时;
读取模块06,用于在定时模块03到时时,读取天线收到的卫星信号的AGC电平值;
调节模块07,用于根据第一差值调节天线的仰角;以及根据上述第二差值调节天线的方位角,调节模块07包括仰角调节子模块71和方位角调节子模块72,其中,仰角调节子模块71,用于根据第一差值调节天线的仰角步进电机的步距;方位角调节子模块72,用于根据第二差值调节天线的方位角步进电机的步距。
如图3所示,是本发明卫星天线自动跟踪卫星的方法优选实施例的流程图;包括以下步骤:
步骤S01:检测模块01检测天线光耦传感器是否输出PWM信号;若是,则执行步骤S02;否则,继续执行本步骤;
由于旋转的副反射面会周期性经过光耦传感器感光检测点,当副反射面经过光耦传感器时,光耦传感器会输出一个PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)信号,通过检测该信号,可计算出副反射面的旋转周期。
步骤S02:记录时间tn,n为正整数;
步骤S03:计算模块02计算tn与tn-1的差,得到天线副反射面的旋转周期T;
本步骤中,当n等于1时,tn-1=0;
步骤S04:周期补偿模块03对计算模块02计算得到的旋转周期T进行估算补偿;
理想情况下,副反射面的旋转周期TN=TN-1(TN为第N次旋转周期,TN-1为第N-1次旋转周期),但是实际工作中,有可能出现电压不稳定,可能造成驱动副反射面的无刷电机的转速变化,导致副反射面的实际旋转周期T值波动,所以实际应用中必须解决这个问题才能更加准确控制天线;本发明采用第N-1次旋转周期TN-1作为第N次旋转周期TN的估算补偿,从而解决这种状况的出现。
步骤S05:将定时模块05的定时间隔时间设置为1/4T,即将周期补偿模块03得到的旋转周期T等分为4个时段,定时器开始定时;
本发明以光耦传感器的感光检测点为起始点,将副反射面的旋转周期T等分为4个时间段。
步骤S06:读取模块06在定时模块05到时时,读取天线收到的卫星信号的AGC电平值N为旋转周期T的序号;
由于环境因素,空间因素等都可能对卫星信号造成一定的影响,在读取AGC电平过程中,会有噪声存在,所以此时需要对计算得到的差值进行滤波处理;
本发明通过调节天线的仰角步进电机步距方式调节天线的仰角;通过调节天线的方位角步进电机步距方式调节天线的方位角。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的卫星天线自动跟踪卫星的方法,其特征在于,所述计算天线副反射面的旋转周期T具体包括以下步骤:
检测天线光耦传感器是否输出脉冲宽度调制PWM信号;
若检测到所述光耦传感器输出PWM信号,则记录时间tn,其中,n为正整数;
计算tn与tn-1的差,得到天线副反射面的旋转周期T。
4.如权利要求1或2所述的卫星天线自动跟踪卫星的方法,其特征在于,所述方法在计算得到所述天线副反射面的旋转周期T后,还执行以下步骤:
对所述旋转周期T进行估算补偿。
6.如权利要求1所述的卫星天线自动跟踪卫星的方法,其特征在于,所述方法通过调节天线的仰角步进电机步距方式调节天线的仰角;通过调节天线的方位角步进电机步距方式调节天线的方位角。
9.如权利要求7所述的卫星天线自动跟踪卫星装置,其特征在于,所述装置还包括检测模块,用于检测天线的光耦传感器是否输出PWM信号,并在所述光耦传感器输出PWM信号时,记录时间tn。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140409 |