CN115939724A - 便携式卫星测控天线的转台及卫星测控站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫星测控技术领域，提供一种便携式卫星测控天线的转台和卫星测控站，转台包括：第一关节电机、第二关节电机、A轴连接架、E轴连接架；第一关节电机设置在A轴连接架内；第一关节电机包括第一外定子和第一内转子，第一外定子与A轴连接架固定连接，第一内转子伸出A轴连接架外并与E轴连接架固定连接；第一内转子绕A轴旋转；E轴连接架位于A轴连接架和第一关节电机上方；第二关节电机设置在E轴连接架内；第二关节电机包括第二外定子和第二内转子，第二外定子与E轴连接架固定连接，第二内转子伸出E轴连接架外并与卫星测控天线固定连接，第二内转子绕E轴旋转。本方案的转台体积小、重量轻、载重大，便携性好。

Description

便携式卫星测控天线的转台及卫星测控站

技术领域

本发明涉及卫星测控技术领域，特别是涉及一种便携式卫星测控天线的转台及卫星测控站。

背景技术

卫星测控需要地面站的天线调整方位和俯仰对准卫星与卫星进行信号传输指示卫星执行命令以及接收卫星下发的数据。

为了调整天线的方位和俯仰，需要采用AE型转台或XY型转台。XY型转台不能加装配重导致便携式的XY型转台不能应用在较大口径的天线上。

现有的AE型转台大多适配固定地面站的天线，体积大且重量大，不适合运输到野外执行临时的测控任务。相对体积较小的AE型转台，为了保证转轴的统一，固定架为一体成型的结构，将大件金属挖空制成，这种一体成型的固定架重量非常大，也完全不适合运输到野外执行临时的测控任务。

因此，亟需开发一种便携式卫星测控天线的转台及卫星测控站，体积小、重量轻、载重大，便于运输到野外执行测控任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式卫星测控天线的转台及卫星测控站，体积小、重量轻、载重大，便于运输到野外执行测控任务。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种便携式卫星测控天线的转台，包括：第一关节电机、第二关节电机、A轴连接架、E轴连接架；

A轴为竖直方向，E轴与A轴垂直；

A轴连接架为空心结构，该第一关节电机设置在A轴连接架内；

第一关节电机包括第一外定子和第一内转子，所述第一外定子与A轴连接架固定连接，所述第一内转子伸出A轴连接架外并与E轴连接架固定连接；所述第一内转子绕A轴旋转；

E轴连接架位于A轴连接架和第一关节电机上方；所述E轴连接架为空心结构，该第二关节电机设置在E轴连接架内；

第二关节电机包括第二外定子和第二内转子，所述第二外定子与E轴连接架固定连接，所述第二内转子伸出E轴连接架外并与卫星测控天线固定连接，所述第二内转子绕E轴旋转。

根据本发明一示例实施方式，所述A轴连接架包括筒状外壳、与筒状外壳底部固定连接的固定座、第一散热鳍；

筒状外壳与第一关节电机的第一外定子固定连接；

该第一散热鳍为多圈环形结构，第一散热鳍固定在筒状外壳的外表面并位于第一关节电机附近。

根据本发明一示例实施方式，所述便携式卫星测控站天线的转台还包括透气阀，所述透气阀固定在所述固定座上方。

根据本发明一示例实施方式，所述E轴固定架包括俯仰基座、俯仰侧挡板、俯仰机身、俯仰侧圈板和俯仰侧轴板；

所述俯仰基座位于E轴固定架的底部，与第一关节电机的第一内转子固定连接；

所述俯仰侧挡板为两块，分别位于E轴的两侧，下方与俯仰基座固定连接，上方与俯仰机身固定连接；

所述俯仰侧圈板和俯仰侧轴板相对设置在E轴上并与E轴垂直；所述俯仰侧圈板下方与俯仰基座固定连接，上方与俯仰机身固定连接，两侧分别与俯仰侧挡板固定连接；所述俯仰侧轴板下方与俯仰基座固定连接，上方与俯仰机身固定连接，两侧分别与俯仰侧挡板固定连接；

第二关节电机设置在由俯仰基座、俯仰侧挡板、俯仰机身、俯仰侧圈板和俯仰侧轴板围成的外壳内。

根据本发明一示例实施方式，所述E轴固定架还包括俯仰侧外圈；

所述俯仰侧圈板上设有一第一通孔，该第二关节电机的第二外定子和第二内转子从该第一通孔伸出；

所述俯仰侧外圈设置在俯仰侧圈板的外侧，所述俯仰侧外圈与俯仰侧圈板、第二外定子固定连接；该俯仰侧外圈上设有一第二通孔，该第二关节电机的第二内转子从该第二通孔伸出。

根据本发明一示例实施方式，所述E轴固定架还包括第二散热鳍，该第二散热鳍为多圈环形结构，第二散热鳍固定在俯仰侧外圈的外表面。

根据本发明一示例实施方式，所述E轴固定架还包括多个轴肩螺钉，该轴肩螺钉连接俯仰侧外圈、俯仰侧圈板和俯仰机身，或连接俯仰侧轴板和俯仰机身，或连接俯仰侧圈板和俯仰基座，或连接俯仰侧轴板和俯仰基座。

根据本发明一示例实施方式，所述便携式卫星测控天线的转台还包括从动组件，该从动组件位于俯仰侧轴板的外侧并与俯仰侧轴板固定连接。

根据本发明一示例实施方式，所述从动组件包括挡圈、轴承、线轴和轴承压环；

所述俯仰侧轴板上设有一第三通孔，该第三通孔为阶梯状，位于E轴固定架内侧的第三通孔的直径小于位于E轴固定架外侧的第三通孔的直径；

轴承位于第三通孔内，其外圈与位于E轴固定架外侧的第三通孔过渡配合；

轴承压环为环形结构，包括固定连接的第一环形圈和第二环形圈，一侧为第一环形圈，另一侧为第二环形圈，第二环形圈的外径略小于或等于位于E轴固定架外侧的第三通孔的直径，第一环形圈的外径大于第三通孔的直径；第二环形圈由E轴固定架的外侧伸入第三通孔，将轴承的外圈夹在第二环形圈和第三通孔的阶梯结构之间；

线轴为带有阶梯结构的柱状结构，包括第一轴部和第二轴部，第一轴部与轴承的内圈过盈配合，第二轴部的直径大于轴承的内径且小于轴承的外径，第一轴部由E轴固定架的外侧伸入轴承的内圈，第一轴部上设有一凹槽，该凹槽与挡圈相适配，使得挡圈套入凹槽内并在凹槽处形成凸起结构，轴承的内圈夹在挡圈和阶梯结构之间。

作为本发明的第二个方面，提供一种卫星测控站，该卫星测控站包括：所述的便携式卫星测控天线的转台、卫星测控天线、连接件；

所述连接件固定连接第二关节电机的第二内转子和卫星测控天线。

本发明的有益效果是：

本发明压缩两个电机的关联结构，使得整个AE型转台小巧、载重大，同时本方案采用拼接的固定架，实现重量小的功能，便携性好，价格低，方便运输到野外执行临时测控任务。

附图说明

图1示意性示出了便携式卫星测控天线的转台的立体图；

图2示意性示出了便携式卫星测控天线的转台的立体图(另一个角度)。

图3示意性示出了便携式卫星测控天线的转台的爆炸图。

图4示意性示出了便携式卫星测控天线的转台的截面图。

图5示意性示出了图4中C区域的放大图。

图6示意性示出了卫星测控站的立体图。

其中，1—转台，10—把手，11—第一关节电机，111—第一内转子，112—第一外定子，12—第二关节电机，121—第二内转子，122—第二外定子，13—A轴固定架，131—筒状外壳，132—固定座，133—第一散热鳍，14—E轴固定架，141—俯仰基座，142—俯仰侧挡板，143—俯仰机身，144—俯仰侧圈板，145—俯仰侧轴板，146—俯仰侧外圈，147—第二散热鳍，148—轴肩螺钉，15—透气阀，16—从动组件，161—挡圈，162—轴承，163—线轴，164—轴承压环，17—倾角传感器，18—航空插头，19—网口插头，2—卫星测控天线，3—连接件，4—配重，5—底座。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

下例所描述的实施例是本发明便携式卫星测控天线的转台和卫星测控站，本例仅是本发明的一部分实施例，但本发明的保护范围并不局限于此。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

作为本发明的第一个实施方式，提供一种便携式卫星测控天线的转台1，如图1至图4所示，包括：第一关节电机11、第二关节电机12、A轴固定架13、E轴固定架14、透气阀15、从动组件16、倾角传感器17、航空插头18、网口插头19和把手10。

本方案的转台1为AE构型的转台1，转台1可以绕A轴旋转，也可以绕E轴旋转。A轴为竖直方向，E轴与A轴垂直。E轴所在的平面与水平面平行。

A轴连接架13为空心结构，第一关节电机11设置在A轴连接架13内。A轴连接架13包括筒状外壳131、固定座132、第一散热鳍133。筒状外壳131与第一关节电机11的第一外定子112固定连接。固定座132与筒状外壳131底部采用螺纹连接方式固定连接。第一散热鳍133为多圈环形结构，第一散热鳍133固定在筒状外壳131的外表面并位于第一关节电机11附近，利于散热。透气阀15、航空插头18、网口插头19设置在固定座132上，透气阀15用于对筒状外壳131内的空心结构透气；航空插头18与第一关节电机11通讯地连接，用于控制第一关节电机11的转动；网口插头19用于关节电机及负载设备对外通讯。所述负载设备用于处理天线收到数据，叫做“基带和下变频器”。倾角传感器17采用双轴倾角传感器，用于测量整个转台1的倾角。倾角传感器17位于空心结构内，并固定在固定座132上，与航空插头18通讯地连接。传感器17通过螺栓和固定座132固联，实时监测转台空间位置的变化，能够在野外不具备精准调平条件的场地上，提供较为精确的两轴补偿，从而提供更高精度的测控指向。

第一关节电机11包括第一外定子112和第一内转子111。第一关节电机11为带有阶梯结构的柱状结构，第一内转子111较第一外定子112更为凸起。第一外定子112的顶部与A轴连接架13的筒状外壳131通过螺栓固定连接，第一内转子111由下至上伸出A轴连接架13外并与E轴连接架14的俯仰基座141通过螺栓固定连接。第一内转子111绕A轴旋转。

第二关节电机12包括第二外定子122和第二内转子121。第二关节电机12为带有阶梯结构的柱状结构，第二内转子121较第二外定子122更为凸起。第二外定子122与E轴连接架14固定连接，第二内转子121伸出E轴连接架14外并与卫星测控天线2固定连接。第二内转子121绕E轴旋转。

E轴连接架14位于A轴连接架13和第一关节电机11上方。E轴连接架14为空心结构，第二关节电机12设置在E轴连接架14内。E轴固定架14包括俯仰基座141、俯仰侧挡板142、俯仰机身143、俯仰侧圈板144、俯仰侧轴板145、俯仰侧外圈146和第二散热鳍。俯仰基座141位于E轴固定架14的底部，与第一关节电机11的第一内转子111通过螺栓固定连接，第一内转子111绕A轴旋转时，可通过俯仰基座141带动整个E轴固定架14、第二关节电机12以及与第二关节电机12固定连接的卫星测控天线绕A轴转动。俯仰基座141的两个侧分别固定有把手10，便携性好。俯仰侧挡板142为两块，分别位于E轴的两侧，下方与俯仰基座141通过螺栓固定连接，上方与俯仰机身143通过螺栓固定连接。俯仰侧挡板142为矩形结构，中部厚度较四边薄，中部设有加强筋。俯仰机身143为半环形管状结构，中部厚度较薄，半环形结构利于卫星测控天线绕E轴旋转调整俯仰时受力均匀。俯仰侧圈板144和俯仰侧轴板145相对设置在E轴上并与E轴垂直。俯仰侧圈板144下方与俯仰基座141固定连接，上方与俯仰机身143固定连接，两侧分别与俯仰侧挡板142固定连接。俯仰侧圈板144的下方的两侧，采用轴肩螺钉148与俯仰基座141固定连接，俯仰基座141处设有与轴肩螺钉148对应的螺纹。俯仰侧圈板144上设有一第一通孔，第一通孔的圆心在E轴上。该第二关节电机12的第二外定子122和第二内转子121从该第一通孔由E轴固定架14的内部向外伸出。俯仰侧外圈146设置在俯仰侧圈板144的外侧，俯仰侧外圈146与俯仰侧圈板144、第二外定子122固定连接。俯仰侧外圈146上设有一第二通孔，该第二关节电机12的第二内转子121从该第二通孔伸出，伸出部分与卫星测控天线2固定连接，带动卫星测控天线2绕E轴转动。第二通孔为阶梯结构，位于外侧的第二通孔的直径与第二内转子121的直径相等，位于内侧的第二通过的直径与第二外定子122的直径相等。如图4所示，第二外定子122架在俯仰侧外圈146和俯仰侧圈板上，第二外定子122通过螺栓(图中未示出)与俯仰侧外圈146固定连接。轴肩螺钉148连接俯仰侧外圈146、俯仰侧圈板144和俯仰机身143，俯仰机身143处设有与轴肩螺钉148对应的螺纹。第二散热鳍147为多圈环形结构，第二散热鳍147固定在俯仰侧外圈146的外表面，利于散热。俯仰侧轴板145下方与俯仰基座141固定连接，上方与俯仰机身143固定连接，两侧分别与俯仰侧挡板142通过螺栓固定连接。俯仰侧轴板145的上方的两侧，采用轴肩螺钉148与俯仰机身143固定连接，俯仰机身143处设有与轴肩螺钉148对应的螺纹。俯仰侧轴板145的下方的两侧，采用轴肩螺钉148与俯仰基座141固定连接，俯仰基座141处设有与轴肩螺钉148对应的螺纹。第二关节电机12设置在由俯仰基座141、俯仰侧挡板142、俯仰机身143、俯仰侧圈板144和俯仰侧轴板145围成的外壳内。

轴肩螺钉148为多个，轴肩螺钉148连接俯仰侧外圈146、俯仰侧圈板144和俯仰机身143，或连接俯仰侧轴板145和俯仰机身143，或连接俯仰侧圈板144和俯仰基座141，或连接俯仰侧轴板145和俯仰基座141。通过轴肩螺钉148的设置，减小了由于多部件连接带来的累计误差，使得第二内转子121能够准确地绕E轴旋转。由于使用了轴肩螺钉148，可以采用多部件拼接，使用较为轻便的材质，不需要一体成型的大件金属挖空制成的外壳，减少了开销，同时减轻了重量。

如图3至图5所示，从动组件16包括挡圈161、轴承162、线轴163和轴承压环164，用于跟随第二关节电机12绕E轴转动。轴承162的外圈与俯仰侧轴板145固定连接，内圈与线轴163固定连接，当第二关节电机12旋转时，线轴163可随着第二关节电机12旋转。具体的结构为：俯仰侧轴板145上设有一第三通孔，该第三通孔为阶梯状，位于E轴固定架12内侧的第三通孔的直径小于位于E轴固定架外侧的第三通孔的直径。轴承162位于第三通孔内，其外圈与位于E轴固定架14外侧的第三通孔过渡配合。轴承压环163为环形结构，包括固定连接的第一环形圈和第二环形圈，一侧为第一环形圈，另一侧为第二环形圈，第二环形圈的外径略小于或等于位于E轴固定架14外侧的第三通孔的直径，第一环形圈的外径大于第三通孔的直径。第二环形圈由E轴固定架14的外侧伸入第三通孔，将轴承162的外圈夹在第二环形圈和第三通孔的阶梯结构之间。第二环形圈通过螺栓与俯仰侧轴板145固定连接。线轴163为带有阶梯结构的柱状结构，包括第一轴部和第二轴部，第一轴部与轴承162的内圈过盈配合，第二轴部的直径大于轴承162的内径且小于轴承162的外径，第一轴部由E轴固定架14的外侧伸入轴承162的内圈，第一轴部上设有一凹槽，该凹槽与挡圈161相适配，使得挡圈161套入凹槽内并在凹槽处形成凸起结构，轴承162的内圈夹在挡圈162和阶梯结构(第二轴部)之间。部分第二轴部随第一轴部伸入E轴固定架14和轴承压环164，位于轴承压环164外侧的第二轴部上设有一环形凸起，该环形凸起的外径大于轴承压环164的第一环形圈的内径。该线轴163为中空结构，航空插头18设置在线轴163的外侧的一端，通过线轴163的中空结构与第二关节电机12通讯地连接。

本发明压缩两个电机的关联结构，各部件连接关系紧凑，使得整个AE型转台小巧、载重大，同时本方案采用拼接的固定架，实现重量小的功能，便携性好，价格低，散热性能好，密闭性能好，寿命长，方便运输到野外执行临时测控任务。

作为本发明的第二个具体实施方式，提供一种卫星测控站，如图6所述，该卫星测控站包括：第一个具体实施方式的便携式卫星测控天线的转台1、卫星测控天线2、连接件3、配重4和底座5。

由于转台1较轻，而卫星测控天线2较重(重则可达2吨)，为了保证卫星测控天线2在转动的过程中的平衡，连接件3底部与配重4固定连接，以减少E轴电机(第二关节电机)所承载的扭矩；当天线为小口径轻载配置时，可直接驱动，当天线为大口径重载配置时，通过调节配重的质量和位置，在12级大风环境下，最大可驱动4.5米口径天线。

连接件3固定连接第二关节电机12的第二内转子121和卫星测控天线2。卫星测控天线2设置在转台1的上方，在转台1的带动下绕A轴和E轴旋转。

转台1的固定座132与底座5固定连接，底座5用于支撑转台1、卫星测控天线2、连接件3和配重4。

作为本发明的第三个具体实施方式，提供一种卫星测控站，该卫星测控站与第二个具体实施方式的卫星测控站结构基本相同，不同的地方在于，第三个具体实施方式的卫星测控站不设置配重4。

采用本方案的卫星测控站，可以方便地运输至野外执行临时测控任务，卫星测控天线口径大，接收信号能力强，保证测控数据传输的稳定性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，包括：第一关节电机、第二关节电机、A轴连接架、E轴连接架；

A轴为竖直方向，E轴与A轴垂直；

A轴连接架为空心结构，该第一关节电机设置在A轴连接架内；

第一关节电机包括第一外定子和第一内转子，所述第一外定子与A轴连接架固定连接，所述第一内转子伸出A轴连接架外并与E轴连接架固定连接；所述第一内转子绕A轴旋转；

E轴连接架位于A轴连接架和第一关节电机的上方；所述E轴连接架为空心结构，该第二关节电机设置在E轴连接架内；

第二关节电机包括第二外定子和第二内转子，所述第二外定子与E轴连接架固定连接，所述第二内转子伸出E轴连接架外并与卫星测控天线固定连接，所述第二内转子绕E轴旋转。

2.根据权利要求1所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，所述A轴连接架包括筒状外壳、与筒状外壳底部固定连接的固定座、第一散热鳍；

筒状外壳与第一关节电机的第一外定子固定连接；

该第一散热鳍为多圈环形结构，第一散热鳍固定在筒状外壳的外表面并位于第一关节电机附近。

3.根据权利要求2所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，还包括透气阀，所述透气阀固定在所述固定座上方。

4.根据权利要求1所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，所述E轴固定架包括俯仰基座、俯仰侧挡板、俯仰机身、俯仰侧圈板和俯仰侧轴板；

所述俯仰基座位于E轴固定架的底部，与第一关节电机的第一内转子固定连接；

所述俯仰侧挡板为两块，分别位于E轴的两侧，下方与俯仰基座固定连接，上方与俯仰机身固定连接；

所述俯仰侧圈板和俯仰侧轴板相对设置在E轴上并与E轴垂直；所述俯仰侧圈板下方与俯仰基座固定连接，上方与俯仰机身固定连接，两侧分别与俯仰侧挡板固定连接；所述俯仰侧轴板下方与俯仰基座固定连接，上方与俯仰机身固定连接，两侧分别与俯仰侧挡板固定连接；

第二关节电机设置在由俯仰基座、俯仰侧挡板、俯仰机身、俯仰侧圈板和俯仰侧轴板围成的外壳内。

5.根据权利要求4所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，所述E轴固定架还包括俯仰侧外圈；

所述俯仰侧圈板上设有一第一通孔，该第二关节电机的第二外定子和第二内转子从该第一通孔伸出；

所述俯仰侧外圈设置在俯仰侧圈板的外侧，所述俯仰侧外圈与俯仰侧圈板、第二外定子固定连接；该俯仰侧外圈上设有一第二通孔，该第二关节电机的第二内转子从该第二通孔伸出。

6.根据权利要求5所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，所述E轴固定架还包括第二散热鳍，该第二散热鳍为多圈环形结构，第二散热鳍固定在俯仰侧外圈的外表面。

7.根据权利要求5所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，所述E轴固定架包括多个轴肩螺钉，该轴肩螺钉连接俯仰侧外圈、俯仰侧圈板和俯仰机身，或连接俯仰侧轴板和俯仰机身，或连接俯仰侧圈板和俯仰基座，或连接俯仰侧轴板和俯仰基座。

8.根据权利要求4所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，还包括从动组件，该从动组件位于俯仰侧轴板的外侧并与俯仰侧轴板固定连接。

9.根据权利要求8所述的便携式卫星测控天线的转台，其特征在于，所述从动组件包括挡圈、轴承、线轴和轴承压环；

所述俯仰侧轴板上设有一第三通孔，该第三通孔为阶梯状，位于E轴固定架内侧的第三通孔的直径小于位于E轴固定架外侧的第三通孔的直径；

轴承位于第三通孔内，其外圈与位于E轴固定架外侧的第三通孔过渡配合；

轴承压环为环形结构，包括固定连接的第一环形圈和第二环形圈，一侧为第一环形圈，另一侧为第二环形圈，第二环形圈的外径略小于或等于位于E轴固定架外侧的第三通孔的直径，第一环形圈的外径大于第三通孔的直径；第二环形圈由E轴固定架的外侧伸入第三通孔，将轴承的外圈夹在第二环形圈和第三通孔的阶梯结构之间；

线轴为带有阶梯结构的柱状结构，包括第一轴部和第二轴部，第一轴部与轴承的内圈过盈配合，第二轴部的直径大于轴承的内径且小于轴承的外径，第一轴部由E轴固定架的外侧伸入轴承的内圈，第一轴部上设有一凹槽，该凹槽与挡圈相适配，使得挡圈套入凹槽内并在凹槽处形成凸起结构，轴承的内圈夹在挡圈和阶梯结构之间。

10.一种卫星测控站，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的便携式卫星测控天线的转台、卫星测控天线、连接件；

所述连接件固定连接第二关节电机的第二内转子和卫星测控天线。

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