CN207398360U - 船载卫星天线自动跟踪系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种船载卫星天线自动跟踪系统，它解决了现有技术姿态感应不准确等技术问题。本船载卫星天线自动跟踪系统，包括MCU模块，所述的MCU模块分别与GPS模块、降频器、至少一个限位开关、存储芯片、加密芯片和姿态传感器相连，所述的降频器设置于抛物面天线的焦点处，所述的抛物面天线与天线支架相连，所述的限位开关设置于天线支架上；所述的姿态传感器包括三个陀螺仪和HMR3300电子罗盘，所述的MCU模块通过信号处理电路与降频器相连；所述的信号处理电路包括解调电路，所述的MCU模块通过串行通讯模块与GPS模块相连。优点在于：姿态感应准确。
Description
技术领域
本实用新型属于卫星信号接收系统技术领域，尤其是涉及一种船载卫星天线自动跟踪系统。
背景技术
船载卫星电视天线可以通过控制技术实现自动搜寻、锁定、跟踪目标卫星功能的智能型天线。但是由于海上环境复杂，天线需要实时调整天线的接收角度，使天线始终对准卫星方向，从而保证卫星信号的不间断传输。而现有的卫星天线跟踪系统往往会存在姿态感应不准确的问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理、结构简单，姿态感应准确的船载卫星天线自动跟踪系统。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本船载卫星天线自动跟踪系统，包括MCU模块，所述的MCU模块分别与GPS模块、降频器、至少一个限位开关、存储芯片、加密芯片和姿态传感器相连，所述的降频器设置于抛物面天线的焦点处，所述的抛物面天线与天线支架相连，所述的限位开关设置于天线支架上；所述的姿态传感器包括三个陀螺仪和HMR3300电子罗盘，所述的MCU模块通过信号处理电路与降频器相连；所述的信号处理电路包括解调电路，所述的MCU模块通过串行通讯模块与GPS模块相连。
在上述的船载卫星天线自动跟踪系统中，所述的解调电路的输入端与降频器相连，所述的解调电路的输出端与放大电路的输入端相连，所述的放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，所述的滤波电路的输出端与整形电路的输入端相连，所述的整形电路的输出端与MCU模块。
在上述的船载卫星天线自动跟踪系统中，所述的MCU模块通过第一电机驱动电路与极化电机相连，所述的极化电机与降频器相连，所述的MCU模块通过第二电机驱动电路与方位电机相连，所述的MCU模块通过第三电机驱动电路与俯仰电机相连，所述的MCU模块通过第四电机驱动电路与横滚电机相连，所述的方位电机、俯仰电机和横滚电机均与天线支架相连。
在上述的船载卫星天线自动跟踪系统中，所述的天线支架包括工作台，所述的工作台通过方位转轴与基座相连；所述的基座上转动设有俯仰转轴，所述的俯仰转轴中间转动设有横滚转轴，所述的横滚转轴与天线支架相连，所述的天线支架中间转动设有极化转轴，所述的极化转轴一端与降频器相连。
在上述的船载卫星天线自动跟踪系统中，所述的极化电机通过第一传动带与极化转轴相连，所述的方位电机通过第二传动带与方位转轴相连，所述的俯仰电机通过第三传动带与俯仰转轴相连，所述的横滚电机通过第四传动带与横滚转轴相连。
在上述的船载卫星天线自动跟踪系统中，所述的基座呈开口朝上的匚形，且所述的俯仰转轴穿设于该基座的匚形开口处。
与现有的技术相比，本船载卫星天线自动跟踪系统的优点在于：通过三个陀螺仪和HMR3300电子罗盘来感应姿态，姿态感应准确；通过方位电机、俯仰电机和横滚电机，天线能够在三个方向上转动，天线能够灵活转动；同时配合极化电机，降频器也能够实现转动，跟踪效果更好。
附图说明
图1提供了本实用新型的系统框图。
图2提供了本实用新型的结构示意图。
图3提供了本实用新型抛物面天线和降频器的结构侧视图。
图中，MCU模块1、GPS模块11、串行通讯模块12、降频器13、解调电路14、放大电路15、滤波电路16、整形电路17、第一电机驱动电路21、极化电机22、第二电机驱动电路31、方位电机32、第三电机驱动电路41、俯仰电机42、第四电机驱动电路51、横滚电机52、天线支架6、工作台61、基座62、方位转轴63、俯仰转轴64、横滚转轴65、极化转轴66、抛物面天线7、限位开关81、陀螺仪82、HMR3300电子罗盘83、存储芯片84、加密芯片85。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但本实用新型不限于所描述的实施例，相反，本实用新型包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
如图1-3所示，本船载卫星天线自动跟踪系统，包括MCU模块1，MCU模块1分别与GPS模块11、降频器13、至少一个限位开关81、存储芯片84、加密芯片85和姿态传感器相连，降频器13设置于抛物面天线7的焦点处，抛物面天线7与天线支架6相连，限位开关81设置于天线支架6上；姿态传感器包括三个陀螺仪82和HMR3300电子罗盘83，MCU模块1通过信号处理电路与降频器13相连；信号处理电路包括解调电路14，MCU模块1通过串行通讯模块12与GPS模块11相连；解调电路14的输入端与降频器13相连，解调电路14的输出端与放大电路15的输入端相连，放大电路15的输出端与滤波电路16的输入端相连，滤波电路16的输出端与整形电路17的输入端相连，整形电路17的输出端与MCU模块1；MCU模块1通过第一电机驱动电路21与极化电机22相连，极化电机22与降频器13相连，MCU模块1通过第二电机驱动电路31与方位电机32相连，MCU模块1通过第三电机驱动电路41与俯仰电机42相连，MCU模块1通过第四电机驱动电路51与横滚电机52相连，方位电机32、俯仰电机42和横滚电机52均与天线支架6相连。
具体地，天线支架6包括工作台61，工作台61通过方位转轴63与基座62相连；基座62上转动设有俯仰转轴64，俯仰转轴64中间转动设有横滚转轴65，横滚转轴65与天线支架6相连，天线支架6中间转动设有极化转轴66，极化转轴66一端与降频器13相连；极化电机22通过第一传动带与极化转轴66相连，方位电机32通过第二传动带与方位转轴63相连，俯仰电机42通过第三传动带与俯仰转轴64相连，横滚电机52通过第四传动带与横滚转轴65相连；基座62呈开口朝上的匚形，且俯仰转轴64穿设于该基座62的匚形开口处。
通过三个陀螺仪和HMR3300电子罗盘来感应姿态，姿态感应准确；通过方位电机、俯仰电机和横滚电机，天线能够在三个方向上转动，天线能够灵活转动；同时配合极化电机，降频器也能够实现转动，跟踪效果更好。通过伺服驱动系统和伺服马达系统控制抛物面天线7的转动，使得抛物面天线7中心轴始终对准卫星，并采取适当的方法对长时间航行产生的误差进行修正，确保通讯的正常工作。控制器软件根据GPS模块11与陀螺仪18提供的数据，精确的计算出对星方向，由提供的姿态数据，控制电机带动天线进行天线角度的微调，实现准确对星。根据传感器提供的姿态信息以及卫星的位置，MCU模块1计算出天线的目标角度与实际角度，跟踪控制系统根据目标角度与实际角度的误差调整角度，从而达到实时动态跟踪卫星的目的。在MCU模块1上电后进行短暂初始化与握手操作后，MCU模块1根据GPS模块11、降频器13、陀螺仪82等传感器回传的数据控制电机驱动来锁定卫星。MCU模块1与板载的存储芯片84进行实时读写操作，实现了关键参数的断电保护。为防止商业盗用，还为MCU模块1添加了加密芯片85，通过I IC协议与之进行加密交互。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了MCU模块1、GPS模块11、串行通讯模块12、降频器13、解调电路14、放大电路15、滤波电路16、整形电路17、陀螺仪18、第一电机驱动电路21、极化电机22、第二电机驱动电路31、方位电机32、第三电机驱动电路41、俯仰电机42、第四电机驱动电路51、横滚电机52、天线支架6、工作台61、基座62、方位转轴63、俯仰转轴64、横滚转轴65、极化转轴66、抛物面天线7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (6)
1.一种船载卫星天线自动跟踪系统，其特征在于，包括MCU模块(1)，所述的MCU模块(1)分别与GPS模块(11)、降频器(13)、至少一个限位开关(81)、存储芯片(84)、加密芯片(85)和姿态传感器相连，所述的降频器(13)设置于抛物面天线(7)的焦点处，所述的抛物面天线(7)与天线支架(6)相连，所述的限位开关(81)设置于天线支架(6)上；所述的姿态传感器包括三个陀螺仪(82)和HMR3300电子罗盘(83)，所述的MCU模块(1)通过信号处理电路与降频器(13)相连；所述的信号处理电路包括解调电路(14)，所述的MCU模块(1)通过串行通讯模块(12)与GPS模块(11)相连。
2.根据权利要求1所述的船载卫星天线自动跟踪系统，其特征在于，所述的解调电路(14)的输入端与降频器(13)相连，所述的解调电路(14)的输出端与放大电路(15)的输入端相连，所述的放大电路(15)的输出端与滤波电路(16)的输入端相连，所述的滤波电路(16)的输出端与整形电路(17)的输入端相连，所述的整形电路(17)的输出端与MCU模块(1)。
3.根据权利要求1所述的船载卫星天线自动跟踪系统，其特征在于，所述的MCU模块(1)通过第一电机驱动电路(21)与极化电机(22)相连，所述的极化电机(22)与降频器(13)相连，所述的MCU模块(1)通过第二电机驱动电路(31)与方位电机(32)相连，所述的MCU模块(1)通过第三电机驱动电路(41)与俯仰电机(42)相连，所述的MCU模块(1)通过第四电机驱动电路(51)与横滚电机(52)相连，所述的方位电机(32)、俯仰电机(42)和横滚电机(52)均与天线支架(6)相连。
4.根据权利要求3所述的船载卫星天线自动跟踪系统，其特征在于，所述的天线支架(6)包括工作台(61)，所述的工作台(61)通过方位转轴(63)与基座(62)相连；所述的基座(62)上转动设有俯仰转轴(64)，所述的俯仰转轴(64)中间转动设有横滚转轴(65)，所述的横滚转轴(65)与天线支架(6)相连，所述的天线支架(6)中间转动设有极化转轴(66)，所述的极化转轴(66)一端与降频器(13)相连。
5.根据权利要求4所述的船载卫星天线自动跟踪系统，其特征在于，所述的极化电机(22)通过第一传动带与极化转轴(66)相连，所述的方位电机(32)通过第二传动带与方位转轴(63)相连，所述的俯仰电机(42)通过第三传动带与俯仰转轴(64)相连，所述的横滚电机(52)通过第四传动带与横滚转轴(65)相连。
6.根据权利要求5所述的船载卫星天线自动跟踪系统，其特征在于，所述的基座(62)呈开口朝上的匚形，且所述的俯仰转轴(64)穿设于该基座(62)的匚形开口处。
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| CN201721922814.6U CN207398360U (zh) | 2017-12-31 | 2017-12-31 | 船载卫星天线自动跟踪系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110808447A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-18 | 迪泰（浙江）通信技术有限公司 | 基于三轴动态跟踪技术的船载卫星天线系统 |
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2017
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