CN201528394U - 船用卫星电视接收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种船用卫星电视接收装置，包含：天线防护罩、天馈单元、三轴稳定伺服支架、伺服驱动控制单元、惯性测量单元、卫星信标接收单元、GPS信号接收单元以及电视信号解调单元，所述三轴稳定伺服支架设置于所述天线防护罩内，所述天线防护罩内设置有天馈单元，所述天馈单元通过所述天线防护罩上的通信接口将信号引出至所述电视信号解调单元，所述卫星信标接收单元、伺服驱动控制单元以及惯性测量单元均设置于所述三轴稳定伺服支架上。本实用新型性能优越、成本较低，能够帮助航行在江、河、湖、海上的舰船实现卫星电视接收功能。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种船用卫星电视接收装置。
【背景技术】
航行在江、河、湖、海上的舰船，由于总是处于移动或摆动状态，船上的人员无法采用常规的固定天线装置接收并收看卫星电视节目。为了解决这一问题，在现有技术中，人们通常采取两种方式来收看陆地电视节目，一种是接收陆地的开路电视节目，另一种是播放录像。然而，这两种方式存在的问题是，可接收的节目较少，或者信号容易受到干扰。
【发明内容】
本实用新型的目的在于提供一种用于舰船上的卫星电视接收装置，其通过惯性测量、伺服稳定、信号跟踪等技术手段，实现卫星电视信号的稳定解调输出，解决了现有技术中舰船航行时接收卫星信号的问题，使人们在海上也能收看电视节目。
本实用新型的技术方案是：一种船用卫星电视接收装置，包含：天线防护罩、天馈单元、三轴稳定伺服支架、伺服驱动控制单元、惯性测量单元、卫星信标接收单元、GPS信号接收单元以及电视信号解调单元，所述三轴稳定伺服支架设置于所述天线防护罩内，所述天线防护罩内设置有天馈单元，所述天馈单元通过所述天线防护罩上的通信接口将信号引出至所述电视信号解调单元，所述卫星信标接收单元、伺服驱动控制单元以及惯性测量单元均设置于所述三轴稳定伺服支架上。
所述三轴稳定伺服支架的三轴为方位轴、俯仰轴和横滚轴。
所述GPS信号接收单元和惯性测量单元提供测量数据给所述船用卫星电视接收装置，所述船用卫星电视接收装置结合所述测量数据及目标卫星的经度数据，通过所述伺服驱动控制单元驱动三轴稳定伺服支架，使得所述天馈单元指向目标卫星。
所述卫星信标接收单元实时监视其所需接收的卫星信标的信号状态，在未发现卫星信标信号前，所述伺服驱动控制单元驱动天馈单元的天线在小范围内做梯度式扫描，一旦发现卫星信标信号立即锁定并转入稳定跟踪模式。
本实用新型的优点在于，性能优越、成本较低廉，可以用于各类舰船在航行过程中实现接收卫星电视信号的功能，使得舰船上的人员随时随地收看电视节目。
【附图说明】
图1为本实用新型船用卫星电视接收装置的框图。
图中涉及的附图标记如下所示：
10.船用卫星电视接收天线11.天线防护罩
12.天馈单元 13.三轴稳定伺服支架
14.伺服驱动控制单元 15.惯性测量单元
16.卫星信标接收单元 17.GPS信号接收单元
20.船舱内设备 21.电视信号解调单元
22.电源单元 30.舰船平台
100.船用卫星电视接收装置
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型提供的船用卫星电视接收装置的具体实施方式做详细说明。
参见图1所示，一种船用卫星电视接收装置100，包含：天线防护罩11、天馈单元12、三轴稳定伺服支架13、伺服驱动控制单元14、惯性测量单元15、卫星信标接收单元16、GPS信号接收单元17以及电视信号解调单元21，其中，天线防护罩11、天馈单元12、三轴稳定伺服支架13、伺服驱动控制单元14、惯性测量单元15、卫星信标接收单元16、GPS信号接收单元17属于船用卫星电视接收天线10，电视信号解调单元21和一电源单元22属于船舱内设备20。该船用卫星电视接收装置100设置于舰船平台30上。
三轴稳定伺服支架13设置于半球状复合材料制成的天线防护罩11内，天线防护罩11内设置有天馈单元12，天馈单元12通过天线防护罩11上的通信接口将信号引出至电视信号解调单元21，卫星信标接收单元16、伺服驱动控制单元14以及惯性测量单元15均设置于三轴稳定伺服支架13上。
其中，三轴稳定伺服支架13的三轴分别为方位轴、俯仰轴和横滚轴。
GPS信号接收单元17和惯性测量单元15提供测量数据给船用卫星电视接收装置，船用卫星电视接收装置结合所述测量数据及目标卫星的经度数据，通过伺服驱动控制单元14驱动三轴稳定伺服支架13，使得天馈单元12指向目标卫星。
卫星信标接收单元16实时监视其所需接收的卫星信标的信号状态，在未发现卫星信标信号前，伺服驱动控制单元14驱动天馈单元12的天线在小范围内做梯度式扫描，一旦发现卫星信标信号立即锁定并转入稳定跟踪模式。
实际使用时，天线的载体由于其姿态或地理位置发生变化，会引起原对准卫星天线偏离卫星，使卫星信号接收中断，因此必须对载体的这些变化进行隔离，使天线不受影响并始终对准卫星，即实现天线相对地理坐标系的稳定，这是天线稳定系统要解决的主要问题，也是移动载体进行不间断卫星信号接收的前提。
对于舰船平台30而言，船只有两种运动状态：第一是行驶状态，第二是停靠码头；在这两种情况下，船只都要受到海浪冲击而摇摆，几乎不存在载体的相对水平面“静止”的状态；因此，只考虑动态对准情况。
船用卫星电视接收天线10动态初始对准就是在载体移动的状态下，计算载体坐标系中天线对准卫星的方位角和俯仰角，作为控制信号使伺服驱动控制单元14驱动天线找到卫星方向的大致范围，在这个大致范围内采用电平扫描方式搜寻电平信号最大值，以达到天线精确对准卫星的目的。在电平扫描过程中，采用的是动态扫描方式，它的典型特点是在三维空间形成圆锥轨迹。在立体空间内就形成一个圆锥形状，圆形轨迹即为圆锥底面。在一个圆上可以任意等分，并采集信号的大小进行判断。搜索一周后根据信号最大点的强度决定下一步的搜索动作，扩大扫描半径或移动极化轴以继续扫描等。根据这种扫描方式，可以在惯性空间内真正找到信号最大点。
动态初始对准的实现过程：首先采用陀螺闭环稳定天线的指向，然后根据GPS信号接收单元17的数据解算出地理坐标系下的天线对星角度，结合惯性测量单元15感测出的天线的实时姿态数据，在没有卫星信标信号参考的情况下，求出天线的近似对星角，控制天线使其指向进入卫星方向的大致范围，最后采用电平扫描方式搜索卫星信号最大点以调整天线精确对准卫星。动态初始对准算法的功能是，在船体移动过程中，寻找对准卫星的初始位置，找到后进入动态跟踪。
在天线对准卫星后，利用惯性测量单元15和GPS信号接收单元17测量出载体姿态的变化，通过数字控制器的实时高速运算，变换为天线的误差角，通过伺服驱动控制单元14调整天线方位角、俯仰角、极化角，保证载体在变化过程中天线对星在规定范围内，使卫星接收天线在船体运动中实时指向地球同步卫星。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种船用卫星电视接收装置，其特征在于，包含：天线防护罩、天馈单元、三轴稳定伺服支架、伺服驱动控制单元、惯性测量单元、卫星信标接收单元、GPS信号接收单元以及电视信号解调单元，所述三轴稳定伺服支架设置于所述天线防护罩内，所述天线防护罩上设置有天馈单元，所述天馈单元通过所述天线防护罩上的通信接口将信号引出至所述电视信号解调单元，所述卫星信标接收单元、伺服驱动控制单元以及惯性测量单元均设置于所述三轴稳定伺服支架上。
2.根据权利要求1所述的船用卫星电视接收装置，其特征在于，所述三轴稳定伺服支架的三轴为方位轴、俯仰轴和横滚轴。
3.根据权利要求1所述的船用卫星电视接收装置，其特征在于，所述GPS信号接收单元和惯性测量单元提供测量数据给所述船用卫星电视接收装置，所述船用卫星电视接收装置结合所述测量数据及目标卫星的经度数据，通过所述伺服驱动控制单元驱动三轴稳定伺服支架，使得所述天馈单元指向目标卫星。
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|---|---|---|---|---|
| CN104079898A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-01 | 中国北车集团大连机车研究所有限公司 | 旅客列车卫星电视接收装置 |
| CN110824524A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 西安通航装备科技开发有限公司 | 一种基于机载Ka波段的卫星视频传输系统 |
| CN116915931A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-10-20 | 深圳华电通讯有限公司 | 一种船用的小型卫星电视设备 |
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