CN109787694A - 船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法和终端 - Google Patents

船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法和终端 Download PDF

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CN109787694A CN201811490174.5A CN201811490174A CN109787694A CN 109787694 A CN109787694 A CN 109787694A CN 201811490174 A CN201811490174 A CN 201811490174A CN 109787694 A CN109787694 A CN 109787694A
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Abstract

本发明公开了一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法和终端，通过控制类型为定向天线的通信天线在任意一个跟踪位置，其信号收发方向均旋转至其能够接收到最强移动通信信号的方向，使得航行在海上的船只所安装的通信天线能够与岸上的基站实现超远距离的移动通信信号通信链接，使得船只上的用户终端设备能够通过通信天线间接使用基站提供的移动通信网络；并且，通过先用扫描天线锁定最强信号基站，再在预设航行里程的航行过程中用通信天线间隔跟踪该最强信号基站的最强移动通信信号，并循环的重复前述过程，使得通信天线能够在每一个预设的航行里程内与一个最强信号基站建立并保持通信链接，确保了通信天线与基站之间的通信稳定性。

Description

船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法和终端
技术领域
本发明涉及海上移动通信领域，具体的说一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，以及，基于该方法的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端。
背景技术
在调查海上通信市场的过程中，发现海上移动用户目前使用的移动信号接收终端都只能在近海区域(大概离岸8-10公里内)才能比较稳定地使用移动通信网络，在离岸较远的距离外，无法与沿岸移动基站保持通信，不得不处于无信号状态或者使用昂贵的卫星通信方式。
到2018年，市场上移动信号接收终端主要分为两种方案类型。
第一种：使用低增益，全向性天线的移动信号接收终端，这类产品，信号相对比较稳定，但与基站稳定通信的距离短，在移动信号弱的应用场地，无法满足用户移动通信的需求。
第二种：使用静态高增益定向天线的移动信号接收终端，这类产品，对处于静止状态下的应用场地(如城中村)，通过手动调整天线的方向，与基站稳定通信的距离相对较远，但对处于运动状态的应用场地(如船只、车辆)，信号极其不稳定，无法满足用户移动通信的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法和终端，以解决现有移动信号接收终端无法实现海上远距离移动通信的问题。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，其特征在于，包括：
步骤一、在船只处于跟踪起始位置时，在所述船只上用类型为定向天线的扫描天线在水平面进行360°旋转扫描，以确定：在该扫描过程中，所述扫描天线接收到最强移动通信信号时的信号收发方向，记为最强扫描信号方向，并将发射所述最强移动通信信号的基站记为最强信号基站；
步骤二、在所述船只从所述跟踪起始位置航行预设的航行里程到达跟踪结束位置的航行过程中：
在所述船只上控制类型为定向天线的通信天线在水平面进行旋转，使得所述船只位于所述航行过程的航行路线中的任意一个跟踪位置时，所述通信天线的信号收发方向旋转至所述通信天线能够接收到所述最强信号基站发射到该跟踪位置的最强移动通信信号的方向，该方向记为最强跟踪信号方向，其中，所述航行路线中具有多个所述跟踪位置，且所述跟踪起始位置和跟踪结束位置分别为所述航行路线的第一个和最后一个跟踪位置，相邻两个所述跟踪位置之间的航行里程小于预设的航行里程阈值；
并且，控制所述通信天线与所述最强信号基站建立并保持通信链接；
步骤三、当所述船只到达所述跟踪结束位置时，将所述船只的当前位置作为新的跟踪起始位置，并将所述船只从当前位置再次航行所述预设的航行里程所到达的位置作为新的跟踪结束位置，重复所述步骤一和步骤二；
步骤四、在所述船只上建立局域网，将所述通信天线接收的移动通信信号转换为适配所述局域网的网络信号，使得接入所述局域网的用户终端设备能够通过所述局域网接收所述通信天线接收到的移动通信信号，并且，将所述用户终端设备向所述局域网发送的网络信号转换为移动通信信号，以通过所述通信天线发射给与该通信天线保持通信链接的最强信号基站。
作为本发明的实施方式之一：所述扫描天线和通信天线为两根定向天线。
作为本发明的实施方式之二：所述扫描天线和通信天线为同一根定向天线，即：该定向天线在所述步骤一时作为所述扫描天线，并在所述步骤二时作为所述通信天线。
作为本发明的优选实施方式：所述步骤一中，确定所述最强扫描信号方向和最强信号基站的方式为：
用第一步进电机作为动力源，驱动所述扫描天线在水平面进行360°旋转扫描，并且，按照预设的旋转角度间隔，对所述扫描天线接收到的移动通信信号进行采样，并将采样得到的各个移动通信信号进行比较，以确定所述最强移动通信信号；
其中，所述预设的旋转角度间隔为所述第一步进电机的一个或多个最小步距角度；
将采样得到的各个移动通信信号进行比较的方式为：先比较各个移动通信信号的信号强度，选取信号强度最强的移动通信信号为所述最强移动通信信号，如果信号强度最强的移动通信信号存在多个，则再从该多个信号强度最强的移动通信信号中选取信号质量最好的作为所述最强移动通信信号。
作为本发明的优选实施方式：所述步骤二中，在所述航行过程中，用第二步进电机作为动力源，驱动所述通信天线在水平面进行旋转，且控制所述通信天线在水平面进行旋转的方式为：
在所述船只位于所述跟踪起始位置即所述航行路线的第一个跟踪位置时，直接控制所述通信天线的信号收发方向旋转至所述步骤一确定的最强扫描信号方向，该最强扫描信号方向即所述通信天线在所述船只位于所述跟踪起始位置时的最强跟踪信号方向；
在所述船只位于当前的跟踪位置，且该当前的跟踪位置为所述航行路线除所述跟踪起始位置之外的任意一个跟踪位置时，将所述通信天线在所述船只位于前一个跟踪位置时的最强跟踪信号方向称为零点方向，先通过安装在所述船只上的陀螺仪，测得所述通信天线在当前时刻的信号收发方向相对于所述零点方向的偏离角度和偏离方向，再按以下方式控制所述通信天线的信号收发方向在水平面旋转至信号峰值方向：
将所述第二步进电机的步距角度设置为它的一个或多个最小步距角度，控制所述第二步进电机驱动所述通信天线的信号收发方向朝所述偏离方向的反向进行多次旋转，且每一次旋转的角度为所述第二步进电机所设置的步距角度，并且，在每一次旋转的同时，将所述通信天线在每一次旋转后接收到的移动通信信号进行比较，直至比较得出所述通信天线的某一次旋转符合信号峰值条件，则将所述通信天线的信号收发方向在该次旋转的指向记为所述信号峰值方向，并控制所述通信天线的信号收发方向在水平面旋转至所述信号峰值方向，该信号峰值方向即所述通信天线在所述船只位于当前的跟踪位置时的最强跟踪信号方向；其中，所述信号峰值条件为：从某一次旋转分别到前N次旋转和后N次旋转，所述通信天线所接收到的移动通信信号的信号强度均呈逐个减弱的趋势，N为正整数。
一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端，其特征在于，包括：位于在船只上的扫描天线、通信天线、旋转驱动机构、天线控制器、信号收发模块和路由器，其中，所述扫描天线和通信天线的类型均为定向天线；所述天线控制器与所述船只的航行系统通信连接，以接收所述船只的航行里程数据；所述旋转驱动机构固定在所述船只上，所述扫描天线和通信天线均安装在所述旋转驱动机构上，所述旋转驱动机构能够分别驱动所述扫描天线和通信天线在水平面旋转；所述天线控制器与所述旋转驱动机构的控制端电性连接，以通过所述旋转驱动机构分别控制所述扫描天线和通信天线在水平面的旋转角度；所述信号收发模块设有第一信号端口、第二信号端口、输出端口和网络端口，所述第一信号端口与所述扫描天线的天线端口相连接，所述第二信号端口与所述通信天线的天线端口相连接，所述输出端口与所述天线控制器电性连接，所述网络端口与所述路由器通信连接，且所述路由器能够在所述船只上建立局域网，使得：
所述信号收发模块能够将所述扫描天线接收的移动通信信号经过解调和解码后转换为扫描天线数字信号并输出给所述天线控制器；
并且，所述信号收发模块能够将所述通信天线接收的移动通信信号经过解调和解码后转换为通信天线数字信号并通过所述网络端口输出，所述路由器能够将所述通信天线数字信号转换为适配所述局域网的网络信号，令接入所述局域网的用户终端设备能够通过所述局域网接收所述通信天线接收到的移动通信信号，且所述信号收发模块能够将所述用户终端设备向所述局域网发送的网络信号转换为移动通信信号，以通过所述通信天线发射给与该通信天线保持通信链接的基站；
所述天线控制器按以下步骤控制所述扫描天线和通信天线：
步骤一、在船只处于跟踪起始位置时，控制所述扫描天线在水平面进行 360°旋转扫描，以确定：在该扫描过程中，所述扫描天线接收到最强移动通信信号时的信号收发方向，记为最强扫描信号方向，并将发射所述最强移动通信信号的基站记为最强信号基站；
步骤二、在所述船只从所述跟踪起始位置航行预设的航行里程到达跟踪结束位置的航行过程中：
控制所述通信天线在水平面进行旋转，使得所述船只位于所述航行过程的航行路线中的任意一个跟踪位置时，所述通信天线的信号收发方向旋转至所述通信天线能够接收到所述最强信号基站发射到该跟踪位置的最强移动通信信号的方向，该方向记为最强跟踪信号方向，其中，所述航行路线中具有多个所述跟踪位置，且所述跟踪起始位置和跟踪结束位置分别为所述航行路线的第一个和最后一个跟踪位置，相邻两个所述跟踪位置之间的航行里程小于预设的航行里程阈值；
并且，控制所述通信天线与所述最强信号基站建立并保持通信链接；
步骤三、当所述船只到达所述跟踪结束位置时，将所述船只的当前位置作为新的跟踪起始位置，并将所述船只从当前位置再次航行所述预设的航行里程所到达的位置作为新的跟踪结束位置，重复所述步骤一和步骤二；
并且，所述天线控制器将其开始工作时所述船只所在的位置作为第一个所述跟踪起始位置。
作为本发明的优选实施方式：所述旋转驱动机构以第一步进电机作为动力源，驱动所述扫描天线在水平面旋转；
所述步骤一中，所述天线控制器确定所述最强扫描信号方向和最强信号基站的方式为：
控制所述扫描天线在水平面进行360°旋转扫描，并且，按照预设的旋转角度间隔，对所述扫描天线接收到的移动通信信号进行采样，并将采样得到的各个移动通信信号进行比较，以确定所述最强移动通信信号；
其中，所述预设的旋转角度间隔为所述第一步进电机的一个或多个最小步距角度；
将采样得到的各个移动通信信号进行比较的方式为：先比较各个移动通信信号的信号强度，选取信号强度最强的移动通信信号为所述最强移动通信信号，如果信号强度最强的移动通信信号存在多个，则再从该多个信号强度最强的移动通信信号中选取信号质量最好的作为所述最强移动通信信号。
作为本发明的优选实施方式：所述旋转驱动机构以第二步进电机作为动力源，驱动所述通信天线在水平面旋转；并且，所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端还包括安装在所述船只上的陀螺仪；
所述步骤二中，在所述航行过程中，所述天线控制器控制所述通信天线在水平面进行旋转的方式为：
在所述船只位于所述跟踪起始位置即所述航行路线的第一个跟踪位置时，直接控制所述通信天线的信号收发方向旋转至所述步骤一确定的最强扫描信号方向，该最强扫描信号方向即所述通信天线在所述船只位于所述跟踪起始位置时的最强跟踪信号方向；
在所述船只位于当前的跟踪位置，且该当前的跟踪位置为所述航行路线除所述跟踪起始位置之外的任意一个跟踪位置时，将所述通信天线在所述船只位于前一个跟踪位置时的最强跟踪信号方向称为零点方向，先通过所述陀螺仪，测得所述通信天线在当前时刻的信号收发方向相对于所述零点方向的偏离角度和偏离方向，再按以下方式控制所述通信天线的信号收发方向在水平面旋转至信号峰值方向：
将所述第二步进电机的步距角度设置为它的一个或多个最小步距角度，控制所述第二步进电机驱动所述通信天线的信号收发方向朝所述偏离方向的反向进行多次旋转，且每一次旋转的角度为所述第二步进电机所设置的步距角度，并且，在每一次旋转的同时，将所述通信天线在每一次旋转后接收到的移动通信信号进行比较，直至比较得出所述通信天线的某一次旋转符合信号峰值条件，则将所述通信天线的信号收发方向在该次旋转的指向记为所述信号峰值方向，并控制所述通信天线的信号收发方向在水平面旋转至所述信号峰值方向，该信号峰值方向即所述通信天线在所述船只位于当前的跟踪位置时的最强跟踪信号方向；其中，所述信号峰值条件为：从某一次旋转分别到前N次旋转和后N次旋转，所述通信天线所接收到的移动通信信号的信号强度均呈逐个减弱的趋势，N为正整数。
作为本发明的优选实施方式：所述信号收发模块的第一信号端口通过第一放大模块与所述扫描天线的天线端口连接，所述信号收发模块的第二信号端口通过第二放大模块与所述通信天线的天线端口连接；
所述第一放大模块和第二放大模块均由双工器、射频功率放大器和低噪声放大器组成，所述双工器的接收端与所述射频功率放大器的输出端电性连接，所述双工器的输出端与所述低噪声放大器的输入端电性连接；并且，对于所述第一放大模块，其双工器的天线端口连接所述扫描天线的天线端口，其射频功率放大器的输入端与所述第一信号端口的输出端子电性连接，其低噪声放大器的输出端与所述第一信号端口的输入端子电性连接；对于所述第二放大模块，其双工器的天线端口连接所述通信天线的天线端口，其射频功率放大器的输入端与所述第二信号端口的输出端子电性连接，其低噪声放大器的输出端与所述第二信号端口的输入端子电性连接。
作为本发明的优选实施方式：所述局域网的网络信号为以太网信号、WiFi 网络信号、蓝牙信号、Zigbee网络信号中的任意一者。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明在船只的航行过程中，通过控制类型为定向天线的通信天线在任意一个跟踪位置，其信号收发方向均旋转至其能够接收到最强移动通信信号的方向，使得航行在海上的船只所安装的通信天线能够与岸上的基站实现超远距离的移动通信信号通信链接，使得船只上的用户终端设备能够通过通信天线间接使用基站提供的移动通信网络，以满足用户的海上移动通信需求，且具有海上用户终端设备与岸上基站之间的移动通信传输距离长的优点；
并且，本发明通过采用“先用扫描天线锁定最强信号基站，再在预设航行里程的航行过程中用通信天线间隔跟踪该最强信号基站的最强移动通信信号，并循环的重复前述过程”的跟踪方式，使得通信天线能够在每一个预设的航行里程内与一个最强信号基站建立并保持通信链接，确保了通信天线与基站之间的通信稳定性，避免“由于基站的信号强度波动，在船只很短的航行里程内，扫描天线 360°旋转扫描到的最强移动通信信号来自不同的基站(例如：在船只航行至图1 中的位置时，其与图1中的基站S1和基站S2的距离相差不大，在基站信号强度波动的影响下，用扫描天线扫描得到的最强移动通信信号既可能来自基站S1 也可能来自基站S2)，致使通信天线频繁的切换与其建立通信链接的基站，导致用户终端设备频繁出现掉线、上线的情况，造成用户终端设备的信号稳定性差”的问题。
第二，本发明在步骤二中控制所述通信天线在水平面进行旋转的方式，即：控制通信天线的信号收发方向朝所述偏离方向的反向进行多次旋转，并通过比较得出信号峰值方向的方式，能够使通信天线在每一个跟踪位置跟踪到所述最强跟踪信号方向的速度加快、准确度提高，以进一步提高用户在海上使用移动通信网络的质量。
第三，本发明用第一放大模块连接信号收发模块与扫描天线，使得扫描天线的上行和下行馈路通过双工器分离，并分别独立的经过射频功率放大器和低噪声放大器进行放大，进一步增大了扫描天线对移动通信信号的扫描距离，并且，本发明用第二放大模块连接信号收发模块与通信天线，使得通信天线的上行和下行馈路通过双工器分离，并分别独立的经过射频功率放大器和低噪声放大器进行放大，进一步增大了通信天线能够与基站建立稳定的通信链接的距离，因此，本发明能够进一步增加海上用户终端设备与岸上基站之间的移动通信传输距离。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法的示意图；
图2为本发明的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
如图1和图2所示，本发明公开的是一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，包括：
步骤一、在船只处于跟踪起始位置P1时，在所述船只上用类型为定向天线的扫描天线1在水平面进行360°旋转扫描，以确定：在该扫描过程中，所述扫描天线1接收到最强移动通信信号时的信号收发方向，记为最强扫描信号方向D1，并将发射所述最强移动通信信号的基站记为最强信号基站S1；
其中，所述基站可以是2G/3G/4G/5G等所有移动通信基站；所述定向天线可以为八木宇田天线、栅格天线、板状扇形天线、抛物面天线等高增益定向天线。
步骤二、在所述船只从所述跟踪起始位置P1航行预设的航行里程到达跟踪结束位置Pn的航行过程中：
在所述船只上控制类型为定向天线的通信天线2在水平面进行旋转，使得所述船只位于所述航行过程的航行路线L中的任意一个跟踪位置Pi时，所述通信天线2的信号收发方向d旋转至所述通信天线2能够接收到所述最强信号基站 S1发射到该跟踪位置的最强移动通信信号的方向，该方向记为最强跟踪信号方向Di，其中，所述航行路线L中具有多个所述跟踪位置Pi，且所述跟踪起始位置P1和跟踪结束位置Pn分别为所述航行路线L的第一个和最后一个跟踪位置Pi，相邻两个所述跟踪位置Pi之间的航行里程小于预设的航行里程阈值，该航行里程阈值的取值取决于船只的航速、船只受风浪的影响程度等因素，用以确保所述通信天线2的信号收发方向d在相邻两个所述跟踪位置Pi之间的变化角度小于180°且越小越好，但航行里程阈值过小的取值会造成控制通信天线2旋转所需的计算量过大的问题，一般来说，航行里程阈值取值可以在1m至3m之间；
并且，控制所述通信天线2与所述最强信号基站S1建立并保持通信链接；
其中，所述跟踪结束位置Pn的下标n表示所述航行过程中的跟踪次数，跟踪位置Pi和最强跟踪信号方向Di的下标i为取值在1至n之间的整数，表示第 i次跟踪。
步骤三、当所述船只到达所述跟踪结束位置Pn时，将所述船只的当前位置作为新的跟踪起始位置P1，并将所述船只从当前位置再次航行所述预设的航行里程所到达的位置作为新的跟踪结束位置Pn，重复所述步骤一和步骤二；
步骤四、在所述船只上建立局域网，将所述通信天线2接收的移动通信信号转换为适配所述局域网的网络信号，使得接入所述局域网的用户终端设备7能够通过所述局域网接收所述通信天线2接收到的移动通信信号，并且，将所述用户终端设备7向所述局域网发送的网络信号转换为移动通信信号，以通过所述通信天线2发射给与该通信天线2保持通信链接的最强信号基站S1。其中，所述局域网的网络信号可以是以太网、WiFi、蓝牙、Zigbee等，所述用户终端设备7 可以是手机、IPAD、个人电脑等移动通信网络终端设备。
从而，本发明在船只的航行过程中，通过控制类型为定向天线的通信天线2 在任意一个跟踪位置Pi，其信号收发方向d均旋转至其能够接收到最强移动通信信号的方向，使得航行在海上的船只所安装的通信天线2能够与岸上的基站实现超远距离的移动通信信号通信链接，使得船只上的用户终端设备7能够通过通信天线2间接使用基站提供的移动通信网络，以满足用户的海上移动通信需求，且具有海上用户终端设备7与岸上基站之间的移动通信传输距离长的优点，经试验，通过本发明，海上用户终端设备7与岸上基站之间的移动通信传输距离可达到30至40公里；
并且，本发明通过采用“先用扫描天线1锁定最强信号基站S1，再在预设航行里程的航行过程中用通信天线2间隔跟踪该最强信号基站S1的最强移动通信信号，并循环的重复前述过程”的跟踪方式，使得通信天线2能够在每一个预设的航行里程内与一个最强信号基站S1建立并保持通信链接，确保了通信天线 2与基站之间的通信稳定性，避免“由于基站的信号强度波动，在船只很短的航行里程内，扫描天线1360°旋转扫描到的最强移动通信信号来自不同的基站(例如：在船只航行至图1中的位置Pi时，其与图1中的基站S1和基站S2的距离相差不大，在基站信号强度波动的影响下，用扫描天线1扫描得到的最强移动通信信号既可能来自基站S1也可能来自基站S2)，致使通信天线2频繁的切换与其建立通信链接的基站，导致用户终端设备7频繁出现掉线、上线的情况，造成用户终端设备7的信号稳定性差”的问题。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的结构：
所述扫描天线1和通信天线2为两根定向天线，从而，所述扫描天线1可以在所述船只航行的全程进行360°旋转扫描、也可以仅在所述步骤一时进行 360°旋转扫描，而所述通信天线2则可以在所述船只航行的全程按照所述步骤二与相应的最强信号基站S1建立并保持通信链接，确保用户终端设备7在船只航行的全程都能够使用移动通信网络。
实施例三
在上述实施例一的基础上，本实施例三还采用了以下优选的结构：
所述扫描天线1和通信天线2为同一根定向天线，即：该定向天线在所述步骤一时作为所述扫描天线1，并在所述步骤二时作为所述通信天线2。从而，所述船只上仅需配备一根定向天线就能够实施本发明，但在执行所述步骤一时，作为扫描天线1的所述定向天线会断开与所述最强信号基站S1的通信链接，造成用户终端设备7在此时掉线。
实施例四
在上述实施例一至实施例三中任意一个实施例的基础上，本实施例四还采用了以下优选的结构：
所述步骤一中，确定所述最强扫描信号方向D1和最强信号基站S1的方式为：
用第一步进电机3-1作为动力源，驱动所述扫描天线1在水平面进行360°旋转扫描，并且，按照预设的旋转角度间隔，对所述扫描天线1接收到的移动通信信号进行采样，并将采样得到的各个移动通信信号进行比较，以确定所述最强移动通信信号，所述最强扫描信号方向D1即接收所述最强移动通信信号时所述第一步进电机3-1驱动所述扫描天线1的旋转角度；
其中，所述预设的旋转角度间隔为所述第一步进电机3-1的一个或多个最小步距角度；
将采样得到的各个移动通信信号进行比较的方式为：先比较各个移动通信信号的信号强度，选取信号强度最强的移动通信信号为所述最强移动通信信号，如果信号强度最强的移动通信信号存在多个，则再从该多个信号强度最强的移动通信信号中选取信号质量最好的作为所述最强移动通信信号。
实施例五
在上述实施例一至实施例四中任意一个实施例的基础上，本实施例五还采用了以下优选的结构：
所述步骤二中，在所述航行过程中，用第二步进电机3-2作为动力源，驱动所述通信天线2在水平面进行旋转，且控制所述通信天线2在水平面进行旋转的方式为：
在所述船只位于所述跟踪起始位置P1即所述航行路线L的第一个跟踪位置 Pi时，直接控制所述通信天线2的信号收发方向d旋转至所述步骤一确定的最强扫描信号方向D1，该最强扫描信号方向D1即所述通信天线2在所述船只位于所述跟踪起始位置P1时的最强跟踪信号方向Di；
在所述船只位于当前的跟踪位置Pi，且该当前的跟踪位置Pi为所述航行路线L除所述跟踪起始位置P1之外的任意一个跟踪位置Pi时，将所述通信天线2 在所述船只位于前一个跟踪位置Pi-1时的最强跟踪信号方向Di-1称为零点方向，先通过安装在所述船只上的陀螺仪8，测得所述通信天线2在当前时刻的信号收发方向d相对于所述零点方向的偏离角度α和偏离方向，再按以下方式控制所述通信天线2的信号收发方向d在水平面旋转至信号峰值方向：
将所述第二步进电机3-2的步距角度设置为它的一个或多个最小步距角度，控制所述第二步进电机3-2驱动所述通信天线2的信号收发方向d朝所述偏离方向的反向进行多次旋转(例如：图1中，跟踪位置Pi处的信号收发方向d相对于零点方向即最强跟踪信号方向Di-1的偏离方向为逆时针方向，则控制所述通信天线2的信号收发方向d顺时针方向旋转)，且每一次旋转的角度为所述第二步进电机3-2所设置的步距角度，并且，在每一次旋转的同时，将所述通信天线 2在每一次旋转后接收到的移动通信信号进行比较，直至比较得出所述通信天线 2的某一次旋转符合信号峰值条件，则将所述通信天线2的信号收发方向d在该次旋转的指向记为所述信号峰值方向，并控制所述通信天线2的信号收发方向d 在水平面旋转至所述信号峰值方向，该信号峰值方向即所述通信天线2在所述船只位于当前的跟踪位置Pi时的最强跟踪信号方向Di；其中，所述信号峰值条件为：从某一次旋转分别到前N次旋转和后N次旋转，所述通信天线2所接收到的移动通信信号的信号强度均呈逐个减弱的趋势，N为正整数，N的取值越大，则所跟踪到的最强跟踪信号方向Di越准确，但所需的计算量也越大。
另外，所述第二步进电机3-2所设置步距角度的大小，取决于所述偏离角度α，所述偏离角度α越大，则所设置的步距角度越大，以避免“过小的步距角度，致使所述通信天线2的旋转速度过慢，造成所述通信天线2的信号收发方向d 未能在所述船只位于当前的跟踪位置Pi时旋转至所述最强跟踪信号方向Di”的问题；但是，所设置的步距角度也不能过大，以避免所跟踪到的最强跟踪信号方向Di的准确性过低。
其中，对于实施例二，所述第一步进电机3-1和第二步进电机3-2为两个步进电机；对于实施例三，所述第一步进电机3-1和第二步进电机3-2为同一个步进电机。
实施例六
如图1和图2所示，本实施例六公开了一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端，其能够实现实施例一至实施例三所述的方法，其包括：位于在船只上的扫描天线1、通信天线2、旋转驱动机构3、天线控制器4、信号收发模块5 和路由器6，其中，所述扫描天线1和通信天线2的类型均为定向天线；所述天线控制器4与所述船只的航行系统通信连接，以接收所述船只的航行里程数据；所述旋转驱动机构3固定在所述船只上，所述扫描天线1和通信天线2均安装在所述旋转驱动机构3上，所述旋转驱动机构3能够分别驱动所述扫描天线1和通信天线2在水平面旋转；所述天线控制器4与所述旋转驱动机构3的控制端电性连接，以通过所述旋转驱动机构3分别控制所述扫描天线1和通信天线2在水平面的旋转角度；所述信号收发模块5设有第一信号端口S1、第二信号端口S2、输出端口和网络端口，所述第一信号端口S1与所述扫描天线1的天线端口ANT1 相连接，所述第二信号端口S2与所述通信天线2的天线端口ANT2相连接，所述输出端口与所述天线控制器4电性连接，所述网络端口与所述路由器6通信连接，且所述路由器6能够在所述船只上建立局域网，使得：
所述信号收发模块5能够将所述扫描天线1接收的移动通信信号经过解调和解码后转换为扫描天线数字信号并输出给所述天线控制器4；
并且，所述信号收发模块5能够将所述通信天线2接收的移动通信信号经过解调和解码后转换为通信天线数字信号并通过所述网络端口输出，所述路由器6 能够将所述通信天线数字信号转换为适配所述局域网的网络信号，令接入所述局域网的用户终端设备7能够通过所述局域网接收所述通信天线2接收到的移动通信信号，且所述信号收发模块5能够将所述用户终端设备7向所述局域网发送的网络信号转换为移动通信信号，以通过所述通信天线2发射给与该通信天线2 保持通信链接的基站；
其中，所述局域网的网络信号可以是以太网、WiFi、蓝牙、Zigbee等，所述用户终端设备7可以是手机、IPAD、个人电脑等移动通信网络终端设备。
所述天线控制器4按以下步骤控制所述扫描天线1和通信天线2：
步骤一、在船只处于跟踪起始位置P1时，控制所述扫描天线1在水平面进行360°旋转扫描，以确定：在该扫描过程中，所述扫描天线1接收到最强移动通信信号时的信号收发方向，记为最强扫描信号方向D1，并将发射所述最强移动通信信号的基站记为最强信号基站S1；
其中，所述基站可以是2G/3G/4G/5G等所有移动通信基站；所述定向天线可以为八木宇田天线、栅格天线、板状扇形天线、抛物面天线等高增益定向天线。
步骤二、在所述船只从所述跟踪起始位置P1航行预设的航行里程到达跟踪结束位置Pn的航行过程中：
控制所述通信天线2在水平面进行旋转，使得所述船只位于所述航行过程的航行路线L中的任意一个跟踪位置Pi时，所述通信天线2的信号收发方向d旋转至所述通信天线2能够接收到所述最强信号基站S1发射到该跟踪位置的最强移动通信信号的方向，该方向记为最强跟踪信号方向Di，其中，所述航行路线L 中具有多个所述跟踪位置Pi，且所述跟踪起始位置P1和跟踪结束位置Pn分别为所述航行路线L的第一个和最后一个跟踪位置Pi，相邻两个所述跟踪位置Pi 之间的航行里程小于预设的航行里程阈值，该航行里程阈值的取值取决于船只的航速、船只受风浪的影响程度等因素，用以确保所述通信天线2的信号收发方向 d在相邻两个所述跟踪位置Pi之间的变化角度小于180°且越小越好，但航行里程阈值过小的取值会造成控制通信天线2旋转所需的计算量过大的问题，一般来说，航行里程阈值取值可以在1m至3m之间；
并且，控制所述通信天线2与所述最强信号基站S1建立并保持通信链接；
其中，所述跟踪结束位置Pn的下标n表示所述航行过程中的跟踪次数，跟踪位置Pi和最强跟踪信号方向Di的下标i为取值在1至n之间的整数，表示第 i次跟踪。
步骤三、当所述船只到达所述跟踪结束位置Pn时，将所述船只的当前位置作为新的跟踪起始位置P1，并将所述船只从当前位置再次航行所述预设的航行里程所到达的位置作为新的跟踪结束位置Pn，重复所述步骤一和步骤二；
并且，所述天线控制器4将其开始工作时所述船只所在的位置作为第一个所述跟踪起始位置P1。
实施例七
在上述实施例六的基础上，本实施例七还采用了以下优选的结构：
所述旋转驱动机构3以第一步进电机3-1作为动力源，驱动所述扫描天线1 在水平面旋转；
所述步骤一中，所述天线控制器4确定所述最强扫描信号方向D1和最强信号基站S1的方式为：
控制所述扫描天线1在水平面进行360°旋转扫描，并且，按照预设的旋转角度间隔，对所述扫描天线1接收到的移动通信信号进行采样，并将采样得到的各个移动通信信号进行比较，以确定所述最强移动通信信号，所述最强扫描信号方向D1即接收所述最强移动通信信号时所述第一步进电机3-1驱动所述扫描天线1的旋转角度；
其中，所述预设的旋转角度间隔为所述第一步进电机3-1的一个或多个最小步距角度；
将采样得到的各个移动通信信号进行比较的方式为：先比较各个移动通信信号的信号强度，选取信号强度最强的移动通信信号为所述最强移动通信信号，如果信号强度最强的移动通信信号存在多个，则再从该多个信号强度最强的移动通信信号中选取信号质量最好的作为所述最强移动通信信号。
实施例八
在上述实施例六或实施例七的基础上，本实施例八还采用了以下优选的结构：
所述旋转驱动机构3以第二步进电机3-2作为动力源，驱动所述通信天线2 在水平面旋转；并且，所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端还包括安装在所述船只上的陀螺仪8；
所述步骤二中，在所述航行过程中，所述天线控制器4控制所述通信天线2 在水平面进行旋转的方式为：
在所述船只位于所述跟踪起始位置P1即所述航行路线L的第一个跟踪位置 Pi时，直接控制所述通信天线2的信号收发方向d旋转至所述步骤一确定的最强扫描信号方向D1，该最强扫描信号方向D1即所述通信天线2在所述船只位于所述跟踪起始位置P1时的最强跟踪信号方向Di；
在所述船只位于当前的跟踪位置Pi，且该当前的跟踪位置Pi为所述航行路线L除所述跟踪起始位置P1之外的任意一个跟踪位置Pi时，将所述通信天线2 在所述船只位于前一个跟踪位置Pi-1时的最强跟踪信号方向Di-1称为零点方向，先通过所述陀螺仪8，测得所述通信天线2在当前时刻的信号收发方向d相对于所述零点方向的偏离角度α和偏离方向，再按以下方式控制所述通信天线2的信号收发方向d在水平面旋转至信号峰值方向：
将所述第二步进电机3-2的步距角度设置为它的一个或多个最小步距角度，控制所述第二步进电机3-2驱动所述通信天线2的信号收发方向d朝所述偏离方向的反向进行多次旋转(例如：图1中，跟踪位置Pi处的信号收发方向d相对于零点方向即最强跟踪信号方向Di-1的偏离方向为逆时针方向，则控制所述通信天线2的信号收发方向d顺时针方向旋转)，且每一次旋转的角度为所述第二步进电机3-2所设置的步距角度，并且，在每一次旋转的同时，将所述通信天线 2在每一次旋转后接收到的移动通信信号进行比较，直至比较得出所述通信天线 2的某一次旋转符合信号峰值条件，则将所述通信天线2的信号收发方向d在该次旋转的指向记为所述信号峰值方向，并控制所述通信天线2的信号收发方向d 在水平面旋转至所述信号峰值方向，该信号峰值方向即所述通信天线2在所述船只位于当前的跟踪位置Pi时的最强跟踪信号方向Di；其中，所述信号峰值条件为：从某一次旋转分别到前N次旋转和后N次旋转，所述通信天线2所接收到的移动通信信号的信号强度均呈逐个减弱的趋势，N为正整数，N的取值越大，则所跟踪到的最强跟踪信号方向Di越准确，但所需的计算量也越大。
另外，所述第二步进电机3-2所设置步距角度的大小，取决于所述偏离角度α，所述偏离角度α越大，则所设置的步距角度越大，以避免“过小的步距角度，致使所述通信天线2的旋转速度过慢，造成所述通信天线2的信号收发方向d 未能在所述船只位于当前的跟踪位置Pi时旋转至所述最强跟踪信号方向Di”的问题；但是，所设置的步距角度也不能过大，以避免所跟踪到的最强跟踪信号方向Di的准确性过低。
实施例九
在上述实施例六至实施例八中任意一个实施例的基础上，本实施例九还采用了以下优选的结构：
所述信号收发模块5的第一信号端口S1通过第一放大模块9与所述扫描天线1的天线端口ANT1连接，所述信号收发模块5的第二信号端口S2通过第二放大模块10与所述通信天线2的天线端口ANT2连接；
所述第一放大模块9和第二放大模块10均由双工器、射频功率放大器PA 和低噪声放大器LNA组成，所述双工器的接收端与所述射频功率放大器PA的输出端电性连接，所述双工器的输出端与所述低噪声放大器LNA的输入端电性连接；并且，对于所述第一放大模块9，其双工器的天线端口连接所述扫描天线 1的天线端口ANT1，其射频功率放大器PA的输入端与所述第一信号端口S1的输出端子电性连接，其低噪声放大器LNA的输出端与所述第一信号端口S1的输入端子电性连接；对于所述第二放大模块10，其双工器的天线端口连接所述通信天线2的天线端口ANT2，其射频功率放大器PA的输入端与所述第二信号端口S2的输出端子电性连接，其低噪声放大器LNA的输出端与所述第二信号端口S2的输入端子电性连接。
从而，本发明用第一放大模块9连接信号收发模块5与扫描天线1，使得扫描天线1的上行和下行馈路通过双工器分离，并分别独立的经过射频功率放大器 PA和低噪声放大器LNA进行放大，进一步增大了扫描天线1对移动通信信号的扫描距离，并且，本发明用第二放大模块10连接信号收发模块5与通信天线2，使得通信天线2的上行和下行馈路通过双工器分离，并分别独立的经过射频功率放大器PA和低噪声放大器LNA进行放大，进一步增大了通信天线2能够与基站建立稳定的通信链接的距离，因此，本发明能够进一步增加海上用户终端设备 7与岸上基站之间的移动通信传输距离，经试验，通过本实施例，海上用户终端设备7与岸上基站之间的移动通信传输距离可达到40至50公里。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，其特征在于，包括：
步骤一、在船只处于跟踪起始位置(P1)时，在所述船只上用类型为定向天线的扫描天线(1)在水平面进行360°旋转扫描，以确定：在该扫描过程中，所述扫描天线(1)接收到最强移动通信信号时的信号收发方向，记为最强扫描信号方向(D1)，并将发射所述最强移动通信信号的基站记为最强信号基站(S1)；
步骤二、在所述船只从所述跟踪起始位置(P1)航行预设的航行里程到达跟踪结束位置(Pn)的航行过程中：
在所述船只上控制类型为定向天线的通信天线(2)在水平面进行旋转，使得所述船只位于所述航行过程的航行路线(L)中的任意一个跟踪位置(Pi)时，所述通信天线(2)的信号收发方向(d)旋转至所述通信天线(2)能够接收到所述最强信号基站(S1)发射到该跟踪位置的最强移动通信信号的方向，该方向记为最强跟踪信号方向(Di)，其中，所述航行路线(L)中具有多个所述跟踪位置(Pi)，且所述跟踪起始位置(P1)和跟踪结束位置(Pn)分别为所述航行路线(L)的第一个和最后一个跟踪位置(Pi)，相邻两个所述跟踪位置(Pi)之间的航行里程小于预设的航行里程阈值；
并且，控制所述通信天线(2)与所述最强信号基站(S1)建立并保持通信链接；
步骤三、当所述船只到达所述跟踪结束位置(Pn)时，将所述船只的当前位置作为新的跟踪起始位置(P1)，并将所述船只从当前位置再次航行所述预设的航行里程所到达的位置作为新的跟踪结束位置(Pn)，重复所述步骤一和步骤二；
步骤四、在所述船只上建立局域网，将所述通信天线(2)接收的移动通信信号转换为适配所述局域网的网络信号，使得接入所述局域网的用户终端设备(7)能够通过所述局域网接收所述通信天线(2)接收到的移动通信信号，并且，将所述用户终端设备(7)向所述局域网发送的网络信号转换为移动通信信号，以通过所述通信天线(2)发射给与该通信天线(2)保持通信链接的最强信号基站(S1)。
2.根据权利要求1所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，其特征在于：所述扫描天线(1)和通信天线(2)为两根定向天线。
3.根据权利要求1所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，其特征在于：所述扫描天线(1)和通信天线(2)为同一根定向天线，即：该定向天线在所述步骤一时作为所述扫描天线(1)，并在所述步骤二时作为所述通信天线(2)。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，其特征在于：所述步骤一中，确定所述最强扫描信号方向(D1)和最强信号基站(S1)的方式为：
用第一步进电机(3-1)作为动力源，驱动所述扫描天线(1)在水平面进行360°旋转扫描，并且，按照预设的旋转角度间隔，对所述扫描天线(1)接收到的移动通信信号进行采样，并将采样得到的各个移动通信信号进行比较，以确定所述最强移动通信信号；
其中，所述预设的旋转角度间隔为所述第一步进电机(3-1)的一个或多个最小步距角度；
将采样得到的各个移动通信信号进行比较的方式为：先比较各个移动通信信号的信号强度，选取信号强度最强的移动通信信号为所述最强移动通信信号，如果信号强度最强的移动通信信号存在多个，则再从该多个信号强度最强的移动通信信号中选取信号质量最好的作为所述最强移动通信信号。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪方法，其特征在于：所述步骤二中，在所述航行过程中，用第二步进电机(3-2)作为动力源，驱动所述通信天线(2)在水平面进行旋转，且控制所述通信天线(2)在水平面进行旋转的方式为：
在所述船只位于所述跟踪起始位置(P1)即所述航行路线(L)的第一个跟踪位置(Pi)时，直接控制所述通信天线(2)的信号收发方向(d)旋转至所述步骤一确定的最强扫描信号方向(D1)，该最强扫描信号方向(D1)即所述通信天线(2)在所述船只位于所述跟踪起始位置(P1)时的最强跟踪信号方向(Di)；
在所述船只位于当前的跟踪位置(Pi)，且该当前的跟踪位置(Pi)为所述航行路线(L)除所述跟踪起始位置(P1)之外的任意一个跟踪位置(Pi)时，将所述通信天线(2)在所述船只位于前一个跟踪位置(Pi-1)时的最强跟踪信号方向(Di-1)称为零点方向，先通过安装在所述船只上的陀螺仪(8)，测得所述通信天线(2)在当前时刻的信号收发方向(d)相对于所述零点方向的偏离角度(α)和偏离方向，再按以下方式控制所述通信天线(2)的信号收发方向(d)在水平面旋转至信号峰值方向：
将所述第二步进电机(3-2)的步距角度设置为它的一个或多个最小步距角度，控制所述第二步进电机(3-2)驱动所述通信天线(2)的信号收发方向(d)朝所述偏离方向的反向进行多次旋转，且每一次旋转的角度为所述第二步进电机(3-2)所设置的步距角度，并且，在每一次旋转的同时，将所述通信天线(2)在每一次旋转后接收到的移动通信信号进行比较，直至比较得出所述通信天线(2)的某一次旋转符合信号峰值条件，则将所述通信天线(2)的信号收发方向(d)在该次旋转的指向记为所述信号峰值方向，并控制所述通信天线(2)的信号收发方向(d)在水平面旋转至所述信号峰值方向，该信号峰值方向即所述通信天线(2)在所述船只位于当前的跟踪位置(Pi)时的最强跟踪信号方向(Di)；其中，所述信号峰值条件为：从某一次旋转分别到前N次旋转和后N次旋转，所述通信天线(2)所接收到的移动通信信号的信号强度均呈逐个减弱的趋势，N为正整数。
6.一种船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端，其特征在于，包括：位于在船只上的扫描天线(1)、通信天线(2)、旋转驱动机构(3)、天线控制器(4)、信号收发模块(5)和路由器(6)，其中，所述扫描天线(1)和通信天线(2)的类型均为定向天线；所述天线控制器(4)与所述船只的航行系统通信连接，以接收所述船只的航行里程数据；所述旋转驱动机构(3)固定在所述船只上，所述扫描天线(1)和通信天线(2)均安装在所述旋转驱动机构(3)上，所述旋转驱动机构(3)能够分别驱动所述扫描天线(1)和通信天线(2)在水平面旋转；所述天线控制器(4)与所述旋转驱动机构(3)的控制端电性连接，以通过所述旋转驱动机构(3)分别控制所述扫描天线(1)和通信天线(2)在水平面的旋转角度；所述信号收发模块(5)设有第一信号端口(S1)、第二信号端口(S2)、输出端口和网络端口，所述第一信号端口(S1)与所述扫描天线(1)的天线端口(ANT1)相连接，所述第二信号端口(S2)与所述通信天线(2)的天线端口(ANT2)相连接，所述输出端口与所述天线控制器(4)电性连接，所述网络端口与所述路由器(6)通信连接，且所述路由器(6)能够在所述船只上建立局域网，使得：
所述信号收发模块(5)能够将所述扫描天线(1)接收的移动通信信号经过解调和解码后转换为扫描天线数字信号并输出给所述天线控制器(4)；
并且，所述信号收发模块(5)能够将所述通信天线(2)接收的移动通信信号经过解调和解码后转换为通信天线数字信号并通过所述网络端口输出，所述路由器(6)能够将所述通信天线数字信号转换为适配所述局域网的网络信号，令接入所述局域网的用户终端设备(7)能够通过所述局域网接收所述通信天线(2)接收到的移动通信信号，且所述信号收发模块(5)能够将所述用户终端设备(7)向所述局域网发送的网络信号转换为移动通信信号，以通过所述通信天线(2)发射给与该通信天线(2)保持通信链接的基站；
所述天线控制器(4)按以下步骤控制所述扫描天线(1)和通信天线(2)：
步骤一、在船只处于跟踪起始位置(P1)时，控制所述扫描天线(1)在水平面进行360°旋转扫描，以确定：在该扫描过程中，所述扫描天线(1)接收到最强移动通信信号时的信号收发方向，记为最强扫描信号方向(D1)，并将发射所述最强移动通信信号的基站记为最强信号基站(S1)；
步骤二、在所述船只从所述跟踪起始位置(P1)航行预设的航行里程到达跟踪结束位置(Pn)的航行过程中：
控制所述通信天线(2)在水平面进行旋转，使得所述船只位于所述航行过程的航行路线(L)中的任意一个跟踪位置(Pi)时，所述通信天线(2)的信号收发方向(d)旋转至所述通信天线(2)能够接收到所述最强信号基站(S1)发射到该跟踪位置的最强移动通信信号的方向，该方向记为最强跟踪信号方向(Di)，其中，所述航行路线(L)中具有多个所述跟踪位置(Pi)，且所述跟踪起始位置(P1)和跟踪结束位置(Pn)分别为所述航行路线(L)的第一个和最后一个跟踪位置(Pi)，相邻两个所述跟踪位置(Pi)之间的航行里程小于预设的航行里程阈值；
并且，控制所述通信天线(2)与所述最强信号基站(S1)建立并保持通信链接；
步骤三、当所述船只到达所述跟踪结束位置(Pn)时，将所述船只的当前位置作为新的跟踪起始位置(P1)，并将所述船只从当前位置再次航行所述预设的航行里程所到达的位置作为新的跟踪结束位置(Pn)，重复所述步骤一和步骤二；
并且，所述天线控制器(4)将其开始工作时所述船只所在的位置作为第一个所述跟踪起始位置(P1)。
7.根据权利要求6所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端，其特征在于：所述旋转驱动机构(3)以第一步进电机(3-1)作为动力源，驱动所述扫描天线(1)在水平面旋转；
所述步骤一中，所述天线控制器(4)确定所述最强扫描信号方向(D1)和最强信号基站(S1)的方式为：
控制所述扫描天线(1)在水平面进行360°旋转扫描，并且，按照预设的旋转角度间隔，对所述扫描天线(1)接收到的移动通信信号进行采样，并将采样得到的各个移动通信信号进行比较，以确定所述最强移动通信信号；
其中，所述预设的旋转角度间隔为所述第一步进电机(3-1)的一个或多个最小步距角度；
将采样得到的各个移动通信信号进行比较的方式为：先比较各个移动通信信号的信号强度，选取信号强度最强的移动通信信号为所述最强移动通信信号，如果信号强度最强的移动通信信号存在多个，则再从该多个信号强度最强的移动通信信号中选取信号质量最好的作为所述最强移动通信信号。
8.根据权利要求6所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端，其特征在于：所述旋转驱动机构(3)以第二步进电机(3-2)作为动力源，驱动所述通信天线(2)在水平面旋转；并且，所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端还包括安装在所述船只上的陀螺仪(8)；
所述步骤二中，在所述航行过程中，所述天线控制器(4)控制所述通信天线(2)在水平面进行旋转的方式为：
在所述船只位于所述跟踪起始位置(P1)即所述航行路线(L)的第一个跟踪位置(Pi)时，直接控制所述通信天线(2)的信号收发方向(d)旋转至所述步骤一确定的最强扫描信号方向(D1)，该最强扫描信号方向(D1)即所述通信天线(2)在所述船只位于所述跟踪起始位置(P1)时的最强跟踪信号方向(Di)；
在所述船只位于当前的跟踪位置(Pi)，且该当前的跟踪位置(Pi)为所述航行路线(L)除所述跟踪起始位置(P1)之外的任意一个跟踪位置(Pi)时，将所述通信天线(2)在所述船只位于前一个跟踪位置(Pi-1)时的最强跟踪信号方向(Di-1)称为零点方向，先通过所述陀螺仪(8)，测得所述通信天线(2)在当前时刻的信号收发方向(d)相对于所述零点方向的偏离角度(α)和偏离方向，再按以下方式控制所述通信天线(2)的信号收发方向(d)在水平面旋转至信号峰值方向：
将所述第二步进电机(3-2)的步距角度设置为它的一个或多个最小步距角度，控制所述第二步进电机(3-2)驱动所述通信天线(2)的信号收发方向(d)朝所述偏离方向的反向进行多次旋转，且每一次旋转的角度为所述第二步进电机(3-2)所设置的步距角度，并且，在每一次旋转的同时，将所述通信天线(2)在每一次旋转后接收到的移动通信信号进行比较，直至比较得出所述通信天线(2)的某一次旋转符合信号峰值条件，则将所述通信天线(2)的信号收发方向(d)在该次旋转的指向记为所述信号峰值方向，并控制所述通信天线(2)的信号收发方向(d)在水平面旋转至所述信号峰值方向，该信号峰值方向即所述通信天线(2)在所述船只位于当前的跟踪位置(Pi)时的最强跟踪信号方向(Di)；其中，所述信号峰值条件为：从某一次旋转分别到前N次旋转和后N次旋转，所述通信天线(2)所接收到的移动通信信号的信号强度均呈逐个减弱的趋势，N为正整数。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端，其特征在于：所述信号收发模块(5)的第一信号端口(S1)通过第一放大模块(9)与所述扫描天线(1)的天线端口(ANT1)连接，所述信号收发模块(5)的第二信号端口(S2)通过第二放大模块(10)与所述通信天线(2)的天线端口(ANT2)连接；
所述第一放大模块(9)和第二放大模块(10)均由双工器、射频功率放大器(PA)和低噪声放大器(LNA)组成，所述双工器的接收端与所述射频功率放大器(PA)的输出端电性连接，所述双工器的输出端与所述低噪声放大器(LNA)的输入端电性连接；并且，对于所述第一放大模块(9)，其双工器的天线端口连接所述扫描天线(1)的天线端口(ANT1)，其射频功率放大器(PA)的输入端与所述第一信号端口(S1)的输出端子电性连接，其低噪声放大器(LNA)的输出端与所述第一信号端口(S1)的输入端子电性连接；对于所述第二放大模块(10)，其双工器的天线端口连接所述通信天线(2)的天线端口(ANT2)，其射频功率放大器(PA)的输入端与所述第二信号端口(S2)的输出端子电性连接，其低噪声放大器(LNA)的输出端与所述第二信号端口(S2)的输入端子电性连接。
10.根据权利要求6至8任意一项所述的船用超远距离移动通信信号自动跟踪终端，其特征在于：所述局域网的网络信号为以太网信号、WiFi网络信号、蓝牙信号、Zigbee网络信号中的任意一者。
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