CN115782767B - 非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，包括云台基座、水平悬架、俯仰云台轴、横滚云台轴、横滚轴增稳电机、俯仰轴增稳电机、俯仰轴安装轴承、定位天线、天线支撑杆以及动平衡配重自动调节机构；本发明通过惯性传感和电机操作云台机构，能够实现长杆卫星定位接收天线主动垂直稳定的功能，同时能够依赖动平衡配重自动调节机构，实现自动调节动静态系统平衡的功能，提高稳定性，减少能量消耗。

Description

非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构

技术领域

本发明属于农机导航装备的技术领域，特别涉及一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构。

背景技术

丘陵山地果园地形复杂，农业劳动强度高，亟需能够自主导航的智能农机设备缓解劳动力成本高的问题。但是由于丘陵山地果园地形起伏、果树遮挡等原因，导致卫星定位误差大和经常失锁的问题，使得导航控制存在，严重阻碍了丘陵山地果园智能化的发展。

现有的解决这一问题的方法有加高卫星天线支架的长度使其高于树木的高度，同时通过位姿惯性传感器对车辆横滚俯仰导致的误差进行补偿。或者采用视觉和激光雷达的方式进行补充定位。第一种方式能够解决果树遮挡的问题，但是由于丘陵山地的地形普遍比较复杂，行驶中车体摆动较大，会引起固定支架的形变，形变与摆动幅度成正比，这种非线性形变很难通过位姿惯性传感器测得并实现实时补偿。第二种方式通过其他定位传感器补偿卫星信号的丢失，存在无法全局定位，成本和所需算力过高等问题。

所以，如何提供一种可克服丘陵果树对卫星信号遮挡并且能够减小支架摆动的云台机构，是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，本发明提供了一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，既能够大幅减小支架摆动，又能有效克服丘陵果树对卫星信号遮挡的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面本发明提供了一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，包括云台基座、水平悬架、俯仰云台轴、横滚云台轴、横滚轴增稳电机、俯仰轴增稳电机、俯仰轴安装轴承、定位天线、天线支撑杆以及动平衡配重自动调节机构；所述水平悬架设置在云台基座上，所述俯仰轴增稳电机的定子外壳安装固定于水平悬架上，所述俯仰云台轴安装于俯仰轴安装轴承上，所述俯仰云台轴与横滚轴增稳电机定子外壳安装固定；横滚云台轴与横滚轴增稳电机的转子安装固定；所述天线支撑杆安装件固定于横滚云台轴上；所述天线支撑杆的顶端设置定位天线，所述天线支撑杆的底端设置动平衡配重自动调节机构，所述动平衡配重自动调节机构通过调节自身重心位置实现静态平衡与动态平衡的自主切换。

作为优选的技术方案，所述天线支撑杆与重力垂线之间出现偏差的时候，以俯仰角度α与横滚角度β表示俯仰偏差和横滚偏差，使用横滚轴增稳电机产生反向力矩平衡横滚偏差β，使用俯仰轴增稳电机产生反向力矩平衡俯仰偏差α，使两个偏差为0。

作为优选的技术方案，所述动平衡配重自动调节机构包括圆柱形外壳、丝杆滑块平衡配重件、底盖、丝杆减速马达、螺旋丝杆、限位螺丝、限位开关、滑槽螺丝和限旋滑槽；所述圆柱形外壳通过螺纹固定于天线支撑杆的底部，与天线支撑杆同轴；所述丝杆减速马达安装于圆柱形外壳内部，位于圆柱形外壳内腔顶部，与圆柱形外壳通过摩擦力固定；所述限位开关安装于圆柱形外壳内部，用于探测丝杆滑块平衡配重件是否到达限位；所述螺旋丝杆通过键槽与丝杆减速马达的轴连接在一起，同步旋转；所述限位螺丝安装于螺旋丝杆底部，防止滑块滑出；所述丝杆滑块平衡配重件与螺旋丝杆滑动配合，能够通过旋转上下滑动；所述限旋滑槽刻于丝杆滑块平衡配重件上与滑槽螺丝配合限制丝杆滑块平衡配重件轴向转动，滑槽螺丝通过螺孔安装于圆柱形外壳上。

作为优选的技术方案，当螺旋丝杆转动，由于滑槽螺丝和限旋滑槽的限制，丝杆滑块平衡配重件只能够沿着螺旋丝杆上下移动；当装置静止时，丝杆滑块平衡配重件伸出使重心下移，使机构能够实现静态自平衡，当装置随车移动转弯的时候，使丝杆滑块平衡配重件收回调节重心回到支架中心，使得天线支撑杆的惯性力合力通过支架旋转中心点，扭转力的力臂调节为0，使得惯性转矩为0，提高增稳装置的动态性能。

作为优选的技术方案，还包括用于限制云台转动范围的云台活动角度限位器，云台活动角度限位器为两个，分别安装于横滚轴增稳电机定子和横滚轴增稳电机转子一端；

所述云台活动角度限位器包括限位板、限位匙、第一安装螺丝和第二安装螺丝，所述限位板通过第一安装螺丝安装于力矩电机的定子外壳上，所述限位匙通过第二安装螺丝安装于力矩电机的转子轴上；安装完成后限位匙位于限位板的开槽内，限位匙能够在限位板的开槽角度δ内转动，超过开槽角度δ则会发生干涉，阻止其进一步转动，实现活动范围限位的目的，通过更换限位板调换开槽角度δ大小，实现设定天线支撑杆活动范围的目的。

作为优选的技术方案，根据天线支撑杆活动范围得出增稳云台水平悬架和云台基座的干涉关系，并计算增稳云台水平悬架的基本形状，具体为：

基于天线支撑杆下端的长度l_OB和可活动范围γ，计算获得l₂的最短距离为：

l₂＝l_OBsinγ

l₃的最短距离为l_OB，俯仰轴增稳电机的外壳直径为r_moto，厚度为h_moto，则l₁的最小宽度为：

l₁＝r_moto tanγ+h_moto

l₁表示增稳云台水平悬架的U型臂顶端最短距离；l₂表示增稳云台水平悬架的U型臂最短深度；l₃表示车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台基座的最短高度。

作为优选的技术方案，所述定位天线为四臂螺旋北斗GNSS导航定位天线。

作为优选的技术方案，所述天线支撑杆采用碳纤维材料制成。

作为优选的技术方案，所述水平悬架为两个，呈U型，两个水平悬架左右安装在云台基座上。

第二方面，本发明还提供了一种非道路车载卫星定位装置，包括所述的非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明的一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，创新性的提出了应用于非道路颠簸路面车载长杆卫星定位接收天线主动垂直稳定的云台，通过主动垂直和加长支撑杆的方式，解决丘陵山区果园自动驾驶系统农机GNSS天线定位受横滚俯仰路面影响较大车体定位不准的问题，以及果园树木对卫星信号的遮挡问题。

(2)本发明的增稳系统能够主动实现卫星天线的垂直稳定，相对传统支架直连车体单纯使用位姿传感器推算矫正横滚俯仰误差的方法，克服了卫星支架过度摆动导致的结构形变引起的推算误差，同时由于支架摆动幅度和加速度大幅减小，缩小了传感器和系统延时导致的测量误差，有效的提高了非道路行驶的车体定位精度。

(3)本发明的相对传统云台机构相比提供超长的碳纤维支撑杆件，使卫星天线能够超过数米的果树，克服天线过矮导致的卫星定位信号多路径效应。

(4)本发明的相对传统云台机构相比提供碳纤维支撑杆件，具有比一般材料更小的挠度，进一步减小了系统扰动引起的支撑杆振动，减小定位误差。

(5)本发明设计了针对该云台的动平衡配重自动调节机构结，与传统云台相比，能够在静止时依靠重力平衡，在车辆移动转向或由于地形产生摆动时，自动调节重心位置，尽量减小惯性转矩，减小电机所需提供平衡力矩，相较于同级别云台机构更加节省电能，并进一步提高的云台的动态增稳效果。

(6)本发明针对超长的特质支撑杆件的活动范围，设计了独特的基座和水平半圆支架，相对于传统云台结构，即保障了特质支撑杆件活动不会产生干涉，又尽量精简材料。

(7)本发明设计了可更换的浮动角度限位装置，相对于传统云台机构能够随时更换，设计不同的浮动角度，在保证安全的前提下，实现多种地形自适应。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构的结构示意图；

图2为本发明天线支撑杆主动垂直平衡原理示意图；

图3为本发明非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构的的俯视图；

图4为本发明支架设计干涉分析示意图；

图5为本发明动平衡配重自动调节机构结的剖面图和侧视图；

图6为本发明云台活动角度限位器的结构示意图。

附图标号说明：

1、云台基座；2、横滚轴增稳电机；3、俯仰轴增稳电机；4、水平悬架；5、天线支撑杆；6、定位天线；7、俯仰轴安装轴承；8、天线支撑杆安装件；9、动平衡配重自动调节机构；10、云台活动角度限位器；11-两轴云台轴；

5-1、天线支撑杆活动范围；

9-1、圆柱形外壳；9-2、丝杆滑块平衡配重件；9-3、底盖；9-4、丝杆减速马达；9-5、螺旋丝杆；9-6、限位螺丝；9-7、限位开关；9-8、滑槽螺丝；9-9、限旋滑槽；

10-1、限位板；10-2、限位匙；10-3、第一安装螺丝；10-4、第二安装螺丝；

11-1、俯仰云台轴；11-2、横滚云台轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明提供一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，该机构能够实现卫星天线的主动垂直增稳，并通过调节云台重心位置实现静态平衡与动态平衡的自主切换。将本发明的云台机构通过云台基座1安装于非道路车辆上，例如农机、越野车等，针对起伏不定的地形主动增稳超高GNSS天线。

请参阅图1和图3，本实施例一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，包括云台基座1、横滚轴增稳电机2、俯仰轴增稳电机3、水平悬架4、天线支撑杆5、定位天线6、俯仰轴安装轴承7、天线支撑杆安装件8、动平衡配重自动调节机构9、云台活动角度限位器10以及两轴云台轴11，其中两轴云台轴11分别为俯仰云台轴11-1和横滚云台轴11-2。所述水平悬架4设置在云台基座1上，所述俯仰轴增稳电机3的定子外壳安装固定于水平悬架4上，所述俯仰云台轴11-1安装于俯仰轴安装轴承7上，所述俯仰云台轴3与横滚轴增稳电机2定子外壳安装固定；所述横滚云台轴11-2与横滚轴增稳电机2的转子安装固定；所述天线支撑杆5通过天线支撑杆安装件8固定于横滚云台轴11-2上；所述天线支撑杆5的顶端设置定位天线6，所述天线支撑杆5的底端设置动平衡配重自动调节机构9，所述动平衡配重自动调节机构通过调节自身重心位置实现静态平衡与动态平衡的自主切换。

可以理解的是，所述横滚轴增稳电机2和俯仰轴增稳电机3，分别修正天线支撑杆5的横滚角和俯仰角误差，定位天线6安装于天线支撑杆5顶端用于接收北斗GNSS定位信号，信号线从天线支撑杆5空腔内走线。所述两轴云台轴11通过俯仰轴安装轴承7安装固定，天线支撑杆5通过天线支撑杆安装件8与横滚轴增稳电机的转子连接固定；所述动平衡配重自动调节机构9安装于天线支撑杆5下端，用于调节系统静态平衡和动态平衡。所述云台活动角度限位器10安装于两轴云台轴11一端，用于限制天线支撑杆5的活动范围，起安全限制作用。

请参阅图2，天线支撑杆主动垂直平衡原理为：当天线支撑杆5与重力垂线之间出现偏差的时候，以俯仰角度α与横滚角度β表示偏差；使用横滚轴增稳电机3产生反向力矩平衡横滚偏差β，使用俯仰轴增稳电机2产生反向力矩平衡俯仰偏差α，使两个偏差为0，具体的偏差通过惯性传感器获得。

请再次参阅图3，其中俯仰轴增稳电机3定子外壳安装固定于增稳云台水平悬架4航。俯仰云台轴11-1安装于俯仰轴安装轴承7上，并且俯仰云台轴11-1与横滚轴增稳电机2定子外壳安装固定。横滚云台轴11-2与横滚轴增稳电机2转子安装固定，天线支撑杆安装件8固定于横滚云台轴11-2。

请参阅图4，并基于图2所示安装结构，可以理解的是，根据天线支承杆5的活动范围得出增稳云台水平悬架和云台基座的干涉关系，基于避免支撑杆活动范围5-1与增稳云台水平悬架等结构件干涉的原则，设计水平悬架的基本形状，基于长杆下端的长度l_OB和可活动范围γ，计算获得l₂的最短距离为：

l₂＝l_OBsinγ

l₃的最短距离为l_OB，俯仰轴增稳电机3的外壳直径为r_moto，厚度为h_moto，则l₁的最小宽度为：

l₁＝r_moto tanγ+h_moto

请参阅图5，所述动平衡配重自动调节机构9包括圆柱形外壳9-1、丝杆滑块平衡配重件9-2、底盖9-3、丝杆减速马达9-4、螺旋丝杆9-5、限位螺丝9-6、限位开关9-7、滑槽螺丝9-8和限旋滑槽9-9组成。其中，所述圆柱形外壳9-1通过螺纹固定于天线支撑杆5的底部，与天线支撑杆5同轴；所述丝杆减速马达9-4安装于圆柱形外壳9-1内部，位于圆柱形外壳内腔顶部，与圆柱形外壳通过摩擦力固定；所述限位开关9-7安装于圆柱形外壳9-1内部，用于探测丝杆滑块平衡配重件9-2是否到达限位；所述螺旋丝杆9-5通过键槽与丝杆减速马达9-4的轴连接在一起，同步旋转；所述限位螺丝9-6安装于螺旋丝杆9-5底部，防止滑块滑出；所述丝杆滑块平衡配重件9-2与螺旋丝杆滑动配合，能够通过旋转上下滑动；所述限旋滑槽9-9刻于丝杆滑块平衡配重件9-2上与滑槽螺丝配合限制丝杆滑块平衡配重件9-2轴向转动，滑槽螺丝9-8通过螺孔安装于圆柱形外壳9-1上。

可以理解的是，当螺旋丝杆9-5转动，由于滑槽螺丝9-8和限旋滑槽9-9的限制，丝杆滑块平衡配重件9-2只能够沿着螺旋丝杆9-5上下移动。当装置或所载车辆静止时，丝杆滑块平衡配重件9-2伸出使重心下移，使机构能够实现静态自平衡，无需多余的电力，当装置随车移动转弯的时候，使用动平衡配重自动调节机构9中的丝杆滑块平衡配重件9-2收回调节重心回到支架中心，使得支撑杆的惯性力合力通过支架旋转中心点，扭转力的力臂调节为0，使得惯性转矩为0，提高增稳装置的动态性能。

请参阅图6，在一个实施例中，云台活动角度限位器为两个，两个云台活动角度限位器分别安装于两个增稳电机的转子和定子，所述云台活动角度限位器10用于限制云台的转动范围，包括限位板10-1、限位匙10-2和安装螺丝10-3、10-4组成。限位板10-1通过安装螺丝10-3安装于力矩电机的定子外壳上，限位匙10-2通过安装螺丝10-4安装于力矩电机的转子轴11上。安装完成后限位匙10-2位于限位板10-1的开槽内，限位匙10-2能够在限位板10-1的开槽角度δ内转动，超过开槽角度δ则会发生干涉，阻止其进一步转动，实现活动范围限位的目的，通过更换限位板10-1调换开槽角度δ大小，能够实现设定活动范围的目的。

进一步的，在一个实施例中，所述定位天线为四臂螺旋北斗GNSS导航定位天线，该天线是用于北斗卫星信号接受的天线，可以工作于北斗二代卫星B1/B3信号的接收，是将卫星来的无线电信号的电磁波能量变换成接收机可以解调的信号。同时，该天线是由四臂螺旋天线体和有源放大器组成,实现了相位中心和几何中心重合，定位精度高。具有产品体积小巧、重量轻、安装使用方便的优点，非常适合在山地果园农业设备中应用。

进一步的，在一个实施例中，所述天线支撑杆采用碳纤维材料制成，天线支撑杆在受力时，将其所承受的力均匀分布于碳纤维支撑件上，增强了支撑件整体的受力程度，增大了电线杆的承受范围，且使用碳纤维复合材料相较于混凝土电线杆，减轻了重量，不易变形。

本发明所述的一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，通过惯性传感和电机操作云台机构，能够实现长杆卫星定位接收天线主动垂直稳定的功能，同时能够依赖动平衡配重自动调节机构，实现自动调节动静态系统平衡的功能，提高稳定性，减少能量消耗。

在另一个实施例中，还提供了一种非道路车载卫星定位装置，除包括定位装置的基本部件外，还包括上述实施例的一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，该云台机构包括：

云台基座、水平悬架、俯仰云台轴、横滚云台轴、横滚轴增稳电机、俯仰轴增稳电机、俯仰轴安装轴承、定位天线、天线支撑杆以及动平衡配重自动调节机构；所述水平悬架设置在云台基座上，所述俯仰轴增稳电机的定子外壳安装固定于水平悬架上，所述俯仰云台轴安装于俯仰轴安装轴承上，所述俯仰云台轴与横滚轴增稳电机定子外壳安装固定；横滚云台轴与横滚轴增稳电机的转子安装固定；所述天线支撑杆安装件固定于横滚云台轴上；所述天线支撑杆的顶端设置定位天线，所述天线支撑杆的底端设置动平衡配重自动调节机构，所述动平衡配重自动调节机构通过调节自身重心位置实现静态平衡与动态平衡的自主切换。

利用上述非道路车载卫星定位装置，可以有效解决丘陵山区果园自动驾驶系统农机GNSS天线定位受横滚俯仰路面影响较大车体定位不准的问题，以及果园树木对卫星信号的遮挡问题。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，其特征在于，包括云台基座、水平悬架、俯仰云台轴、横滚云台轴、横滚轴增稳电机、俯仰轴增稳电机、俯仰轴安装轴承、定位天线、天线支撑杆以及动平衡配重自动调节机构；所述水平悬架设置在云台基座上，所述俯仰轴增稳电机的定子外壳安装固定于水平悬架上，所述俯仰云台轴安装于俯仰轴安装轴承上，所述俯仰云台轴与横滚轴增稳电机定子外壳安装固定；横滚云台轴与横滚轴增稳电机的转子安装固定；所述天线支撑杆安装件固定于横滚云台轴上；所述天线支撑杆的顶端设置定位天线，所述天线支撑杆的底端设置动平衡配重自动调节机构，所述动平衡配重自动调节机构通过调节自身重心位置实现静态平衡与动态平衡的自主切换；

所述动平衡配重自动调节机构包括圆柱形外壳、丝杆滑块平衡配重件、底盖、丝杆减速马达、螺旋丝杆、限位螺丝、限位开关、滑槽螺丝和限旋滑槽；所述圆柱形外壳通过螺纹固定于天线支撑杆的底部，与天线支撑杆同轴；所述丝杆减速马达安装于圆柱形外壳内部，位于圆柱形外壳内腔顶部，与圆柱形外壳通过摩擦力固定；所述限位开关安装于圆柱形外壳内部，用于探测丝杆滑块平衡配重件是否到达限位；所述螺旋丝杆通过键槽与丝杆减速马达的轴连接在一起，同步旋转；所述限位螺丝安装于螺旋丝杆底部，防止滑块滑出；所述丝杆滑块平衡配重件与螺旋丝杆滑动配合，能够通过旋转上下滑动；所述限旋滑槽刻于丝杆滑块平衡配重件上与滑槽螺丝配合限制丝杆滑块平衡配重件轴向转动，滑槽螺丝通过螺孔安装于圆柱形外壳上；

当螺旋丝杆转动，由于滑槽螺丝和限旋滑槽的限制，丝杆滑块平衡配重件只能够沿着螺旋丝杆上下移动；当装置静止时，丝杆滑块平衡配重件伸出使重心下移，使机构能够实现静态自平衡，当装置随车移动转弯的时候，使丝杆滑块平衡配重件收回调节重心回到支架中心，使得天线支撑杆的惯性力合力通过支架旋转中心点，扭转力的力臂调节为0，使得惯性转矩为0，提高增稳装置的动态性能。

2.根据权利要求1所述一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，其特征在于，所述天线支撑杆与重力垂线之间出现偏差的时候，以俯仰角度α与横滚角度β表示俯仰偏差和横滚偏差，使用横滚轴增稳电机产生反向力矩平衡横滚偏差β，使用俯仰轴增稳电机产生反向力矩平衡俯仰偏差α，使两个偏差为0。

3.根据权利要求1所述一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，其特征在于，还包括用于限制云台转动范围的云台活动角度限位器，云台活动角度限位器为两个，分别安装于横滚轴增稳电机定子和横滚轴增稳电机转子一端；

所述云台活动角度限位器包括限位板、限位匙、第一安装螺丝和第二安装螺丝，所述限位板通过第一安装螺丝安装于力矩电机的定子外壳上，所述限位匙通过第二安装螺丝安装于力矩电机的转子轴上；安装完成后限位匙位于限位板的开槽内，限位匙能够在限位板的开槽角度δ内转动，超过开槽角度δ则会发生干涉，阻止其进一步转动，实现活动范围限位的目的，通过更换限位板调换开槽角度δ大小，实现设定天线支撑杆活动范围的目的。

4.根据权利要求3所述一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，其特征在于，根据天线支撑杆活动范围得出增稳云台水平悬架和云台基座的干涉关系，并计算增稳云台水平悬架的基本形状，具体为：

基于天线支撑杆下端的长度l _OB 和可活动范围γ，计算获得l ₂ 的最短距离为：

l ₃ 的最短距离为l _OB ，俯仰轴增稳电机的外壳直径为r _moto ，厚度为h _moto ，则l ₁ 的最小宽度为：

l ₁ 表示增稳云台水平悬架的U型臂顶端最短距离；l ₂ 表示增稳云台水平悬架的U型臂最短深度；l ₃ 表示车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台基座的最短高度。

5.根据权利要求1所述一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，其特征在于，所述定位天线为四臂螺旋北斗GNSS导航定位天线。

6.根据权利要求1所述一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，其特征在于，所述天线支撑杆采用碳纤维材料制成。

7.根据权利要求1所述一种非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构，其特征在于，所述水平悬架为两个，呈U型，两个水平悬架左右安装在云台基座上。

8.一种非道路车载卫星定位装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的非道路车载卫星定位接收天线主动垂直稳定长杆云台机构。