CN202929487U - 一种智能天线控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能天线控制系统，包括天线主控制模块，还包括与天线主控制模块均相连的限位装置、伺服系统、角度传感器、信号接收装置、GPS模块和显示输入装置；天线主控制模块用于对天线进行控制；限位装置用于控制天线边界位置；伺服系统用于对天线进行方位、俯仰、极化角度的位置调整；角度传感器，用于获取天线的方位、俯仰及极化角度值；信号接收装置，用于测量接收到的卫星信号强度；GPS模块，用于获取经纬度信息；显示输入装置用于显示天线实时状态。本实用新型可以提供了人机交互操作界面，不但可方便进行便携式卫星天线设置或选择目标卫星或修改相关参数等，还能够完成天线的自动展开，自动寻星和自动收藏。

Description

一种智能天线控制系统

技术领域

本实用新型涉及卫星天线控制领域，特别是一种便携式卫星天线的智能控制系统。 

背景技术

目前，公知的便携式卫星天线都是由人工根据卫星经度和天线所在地的经纬度，计算天线方位角度、俯仰角度和极化角度，并通过角度传感器以人工或电动方式旋转调整天线的方位角度，俯仰角度和极化角度，再使用信号接收装置的测量卫星信号强度的大小来判断天线是否对准卫星。采用这种方式需要操作者具备一定的卫星通讯知识，同时使用过程中，由于人工操作的造成的误差，操作时间长，天线对星精度差。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能天线控制系统，用于解决现有便携式卫星天线操作性差、天线对星精度差的问题。 

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能天线系统，包括天线主控制模块、限位装置、伺服系统、角度传感器、信号接收装置、GPS模块、显示输入装置； 

所述天线主控制模块，其与限位装置、伺服系统、角度传感器、信号接收装置、GPS模块和显示输入装置均相连，用于对天线进行控制； 

所述限位装置，其用于感应天线调整方位、俯仰和极化角度的边界位置，并将感应到的信号传输至所述天线主控制模块； 

所述伺服系统，其接收所述天线主控制模块的指令，并用于对天线进行方位、俯仰、极化角度的位置调整； 

所述角度传感器，其根据所述天线主控制模块的指令获取天线的方位、俯仰及极化角度值，并将获取到的信号传输至所述天线主控制模块； 

所述信号接收装置，其根据所述天线主控制模块的指令测量接收到的卫星信号强度，并将测量到的卫星信号强度传输至所述天线主控制模块； 

所述GPS模块，其根据所述天线主控制模块的指令获取天线所在位置的地理位置经纬度信息，并将获取的信息传输至所述天线主控制模块； 

所述显示输入装置，其用于将指令数据送至天线主控制模块，并根据所述天线主控制模块的指令显示天线实时状态。 

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。 

进一步，所述天线主控制模块包括CPU模块、模/数转换模块、数/模转换模块和串口协议模块： 

所述CPU模块，其与所述显示输入装置、所述模/数转换模块、所述数/模转换模块和所述串口协议模块均相连，用于计算天线的理论方位、俯仰和极化角度值，并用于控制天线运动 

所述模/数转换模块，其与所述CPU模块及所述限位装置连接，用于将所述限位装置的输入信号电平转换为数据指令，并送至CPU模块； 

所述数/模转换模块，其与所述CPU模块及所述伺服系统均相连，用于将CPU模块发出的数据指令转换为电平信号，并发送至所述伺服系统； 

所述串口协议模块，其与所述CPU模块连接，用于为所述CPU模块与所述角度传感器、所述信号接收装置、所述GPS模块之间的信息交换提供串口协议。 

进一步，所述显示输入装置能采用计算机，且当所述显示输入装置采用计算机时，所述天线主控制模块还包括WIFI模块、嵌入式WEB模块和TCP/IP 协议模块，所述WIFI模块与所述嵌入式WEB模块均与所述TCP/IP协议模块连接，所述TCP/IP协议模块与所述CPU模块连接； 

所述计算机通过WIFI无线网卡与WIFI模块连接后，再通过所述计算机中操作系统安装的Web浏览器与所述嵌入式WEB模块连接；所述嵌入式WEB模块将所述计算机输入的指令数据发送至所述TCP/IP协议模块；所述TCP/IP协议模块再将指令数据送往CPU模块处理，并接收所述CPU模块发送的显示指令，并通过所述嵌入式WEB模块和WIFI模块发送至计算机，在计算机的操作系统的Web浏览器中进行显示。 

进一步，所述计算机还通过计算机有线网口直接与TCP/IP协议模块连接，用于实现所述计算机与CPU模块的通讯。 

进一步，所述嵌入式WEB模块是一个挂载软件模块，用于将智能天线控制系统的操控显示信息转变成便于识别操作的WEB页面进行操控。 

进一步，所述显示输入装置包括显示屏、输入信号模/数处理模块和键盘； 

所述显示屏，其与所述CPU模块连接，用于根据CPU模块发出的显示指令进行显示； 

所述输入信号模/数处理模块，其与所述CPU模块及所述键盘均连接，用于将所述键盘的按键电平信号送至输入信号模/数处理模块转换为数据指令，并送至所述CPU模块处理； 

所述键盘，其与所述输入信号模/数处理模块连接，用于输入按键电平信号方式的数据指令。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了人机交互操作界面，不但可方便进行便携式卫星天线设置或选择目标卫星或修改相关参数等，还能够完成天线的自动展开，自动寻星和自动收藏。 

附图说明

图1为本实用新型所述的智能天线控制系统的结构框图； 

图2为本实用新型所述天线主控制模块的结构框图； 

图3为本实用新型采用手柄控制的显示输入方式图； 

附图中，各标号所代表的部件列表如下： 

1、天线主控制模块，2、限位装置，3、伺服系统，4、角度传感器，5、信号接收装置，6、GPS模块，7、显示输入装置，8、CPU模块，9、模/数转换模块，10、数/模转换模块，11、串口协议模块，12、计算机，13、WIFI模块、14嵌入式WEB模块，15、TCP/IP协议模块，16、显示屏，17、输入信号模/数处理模块，18、键盘。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。 

如图1所示，本实施例中的一种智能天线控制系统，包括天线主控制模块1、限位装置2、伺服系统3、角度传感器4、信号接收装置5、GPS模块6、显示输入装置7； 

所述天线主控制模块1，其与限位装置2、伺服系统3、角度传感器4、信号接收装置5、GPS模块6和显示输入装置7均相连，用于对天线进行控制； 

所述限位装置2，其与所述天线主控制模块1连接，其用于感应天线调整方位、俯仰和极化角度的边界位置，并将感应到的信号传输至所述天线主控制模块1； 

所述伺服系统3，其与所述天线主控制模块1连接，其接收所述天线主控制模块1的指令，并用于对天线进行方位、俯仰、极化角度的位置调整； 

所述角度传感器4，其与所述天线主控制模块1连接，其根据所述天线主控制模块1的指令获取天线的方位、俯仰及极化角度值，并将获取到的信号传输至所述天线主控制模块1； 

所述信号接收装置5，其与所述天线主控制模块1连接，其根据所述天线主控制模块1的指令测量接收到的卫星信号强度，并将测量到的卫星信号强度传输至所述天线主控制模块1； 

所述GPS模块6，其与所述天线主控制模块1连接，其根据所述天线主控制模块1的指令获取天线所在位置的地理位置经纬度信息，并将获取的信息传输至所述天线主控制模块1； 

所述显示输入装置7，其与所述天线主控制模块1连接，其用于将指令数据送至天线主控制模块1，并根据所述天线主控制模块1的指令显示天线实时状态。 

如图2所示，所述天线主控制模块1包括CPU模块8、模/数转换模块9、数/模转换模块10和串口协议模块11； 

所述CPU模块8，其与所述显示输入装置7、所述模/数转换模块9、所述数/模转换模块10和所述串口协议模块11均相连，用于计算天线的理论方位、俯仰和极化角度值，并用于控制天线运动； 

所述模/数转换模块9，其与所述CPU模块8及所述限位装置2连接，用于将所述限位装置2的输入信号电平转换为数据指令，并送至CPU模块8； 

所述数/模转换模块10，其与所述CPU模块8及所述伺服系统3均相连，用于将CPU模块8发出的数据指令转换为电平信号，并发送至所述伺服系统3； 

所述串口协议模块11，其与所述CPU模块8连接，用于为所述CPU模块8与所述角度传感器4、所述信号接收装置5、所述GPS模块6之间的信息交换提供串口协议。 

对于所述显示输入装置7分为采用计算机控制的显示输入方式和采用手柄控制的显示输入方式，其结构图分别如图2和图3所示。 

如图2所示，计算机控制的显示输入方式下，所述显示输入装置采用计算机12，此时所述天线主控制模块1还包括WIFI模块13、嵌入式WEB模块14和TCP/IP协议模块15，所述WIFI模块13与所述嵌入式WEB模块14均与所述TCP/IP协议模块15连接，所述TCP/IP协议模块15与所述CPU模块8连接；所述计算机12通过WIFI无线网卡与WIFI模块13连接后，再通过所述计算机12中操作系统安装的Web浏览器与所述嵌入式WEB模块14连接；所述嵌入式WEB模块14将所述计算机12输入的指令数据发送至所述TCP/IP协议模块15；所述TCP/IP协议模块15再将指令数据送往CPU模块8处理，并接收所述CPU模块8发送的显示指令，并通过所述嵌入式WEB模块14和WIFI模块13发送至计算机12，在计算机12的操作系统的Web浏览器中进行显示。此外，所述计算机12还通过计算机12有线网口直接与TCP/IP协议模块15连接，用于实现所述计算机12与CPU模块8的通讯，并且所述嵌入式WEB模块14是一个挂载软件模块，用于将智能天线控制系统的操控显示信息转变成便于识别操作的WEB页面进行操控。 

又如图3所示，手柄控制的显示输入方式中所述显示输入装置7包括显示屏16、输入信号模/数处理模块17和键盘18； 

所述显示屏16，其与所述CPU模块8连接，用于根据CPU模块8发出的显示指令进行显示； 

所述输入信号模/数处理模块17，其与所述CPU模块8及所述键盘18均连接，用于将所述键盘18的按键电平信号送至输入信号模/数处理模块17转换为数据指令，并送至所述CPU模块8处理； 

所述键盘18其与所述输入信号模/数处理模块17连接，用于输入按键电平信号方式的数据指令。 

本实施例所述智能天线控制系统的工作流程为：所述CPU模块8与所述串口协议模块11、所述模/数转换模块9、所述数/模转换模块10连接，通过对相应管脚置数据为来控制各个模块响应。而所述串口协议模块11分别通过发送和接收相关数据命令对所述信号接收装置5、所述角度传感装置和所述GPS模块6进行控制。所述数/模转换模块10将CPU发送的数据指令转换为电平信号，控制所述伺服系统3进行位置调整，所述伺服驱动装置3分别连接方位装置（AZ）、俯仰装置（EL）和极化角度装置（POL），用于实现对方位、俯仰及极化角度的位置调整。所述模/数转换模块9将输入信号电平转换为数据指令，并发送至所述CPU模块8进行相关计算和操作。所述CPU模块8对各种数据和指令进行处理后将显示指令数据发送至所述显示输入装置7显示。同时，也可以通过所述显示输入装置7发送指令至所述CPU模块8进行指令数据指令处理。 

本实用新型所述的智能天线控制系统设置或选择好卫星参数后，通过软件选择处理模式，包括以下模式处理方式： 

待机模式处理：响应键盘操作、菜单中跳转、执行相关操作； 

手动模块处理：响应键盘操作、分别调用方位、俯仰、极化等调整函数执行对应的操作； 

检测模式处理：GPS设备检测、角度传感器数据检测、限位状态检测、信号接收数据检测。 

自动模式处理：CPU根据设置读取GPS数据和所选择的目标卫星的经度和极化方式，计算理论方位、俯仰和极化值。调整方位调整俯仰开始寻星微调寻星锁定跟踪； 

收藏模式处理：放置收藏成功标志、检测限位调整方位、调整极化、提示拆除、调整俯仰、断电关机等。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡 在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种智能天线控制系统，其特征在于，包括天线主控制模块、限位装置、伺服系统、角度传感器、信号接收装置、GPS模块、显示输入装置；

所述天线主控制模块，其与限位装置、伺服系统、角度传感器、信号接收装置、GPS模块和显示输入装置均相连，用于对天线进行控制；

所述限位装置，其用于感应天线调整方位、俯仰和极化角度的边界位置，并将感应到的信号传输至所述天线主控制模块；

所述伺服系统，其接收所述天线主控制模块的指令，并用于对天线进行方位、俯仰、极化角度的位置调整；

所述角度传感器，其根据所述天线主控制模块的指令获取天线的方位、俯仰及极化角度值，并将获取到的信号传输至所述天线主控制模块；

所述信号接收装置，其根据所述天线主控制模块的指令测量接收到的卫星信号强度，并将测量到的卫星信号强度传输至所述天线主控制模块；

所述GPS模块，其根据所述天线主控制模块的指令获取天线所在位置的地理位置经纬度信息，并将获取的信息传输至所述天线主控制模块；

所述显示输入装置，其用于将指令数据送至天线主控制模块，并根据所述天线主控制模块的指令显示天线实时状态。

2.根据权利要求1所述的智能天线控制系统，其特征在于，所述显示输入装置包括显示屏、输入信号模/数处理模块和键盘；

所述显示屏，其与所述CPU模块连接，用于根据CPU模块发出的显示指令进行显示；

所述输入信号模/数处理模块，其与所述CPU模块及所述键盘均连接，用于将所述键盘的按键电平信号送至输入信号模/数处理模块转换为数据指令，并送至所述CPU模块处理 ； 

所述键盘，其与所述输入信号模/数处理模块连接，用于输入按键电平信号方式的数据指令。  

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