CN209675488U - 一种背负式动中通卫星天线 - Google Patents

Abstract

一种背负式动中通卫星天线，是由底座、上壳体、方位旋转减速电机、上壳体传感器模块、导电滑环、锁紧机构、转动支架、俯仰驱动减速电机、齿轮组、旋转编码器、天线面支撑板、天线面倾角传感器模块、天线面极化转动电机、天线面板、天线外罩、背负支架组成的。设备在移动过程中，由于其姿态和地理位置发生变化，会引起原对准卫星天线偏离卫星，使通信中断，设备内部由多个传感器对设备载体的这些变化进行识别，利用多部减速电机进行多轴向快速纠正，使天线面不受载体变化影响并始终对准卫星。该发明实现了人员可背负式的动中通卫星天线，在跑步行进过程中保持良好卫星通信。

Description

一种背负式动中通卫星天线

技术领域

本实用新型涉及一种背负式动中通卫星天线，尤其涉及一种新型的动中通卫星天线。

背景技术

动中通是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称。

通过动中通系统，车辆、 轮船、 飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星等平台，不间断地传递语音、数据、图像等多 媒体信息，可满足各种军民用应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要。动中通系统很 好对解决了各种车辆、轮船、飞机等移动载体在运动中通过地球同步卫星，实时不间断地传 递语音、数据、高清晰的动态图像、传真等多媒体信息的难关，是通信领域的重大突破，是当 前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用领域。

作为动中通系统的一个重要组成部分，动中通天线负责通信信号的接收和/或发送。如果天线能够在载体姿态和航向变化的情况下，始终对准所选定的通信卫星，并且在信号瞬间丢失的情况下迅速恢复通信，将是理想的选择。可是目前的静中通、手动天线等，不具备这种灵活性和方便性。

目前公知的便携卫星天线有多种，一种是静止状态下，利用自动对星功能来实现精确对星，对星之后，卫星天线不支持移动，移动位置后，数据不能正常通行，需要重新对星，数据会中断。

另外一种是动中通，但是体积较大，一般安装在汽车顶部或者船载安装，不能够实现人员背负使用。

发明内容

为了解决现有的便携卫星天线不能在移动中通信的不足，本实用新型提供一种人员可背负式的动中通卫星天线，该卫星天线由人员背负使用，内部采用KA频段的天线，该频段的天线体积更小，使设备整体实现背负携带，而且在单兵跑步行进过程中可以连续传输数据。该设备内部随外壳运动不断调整内部天线板的方位、俯仰角度、极化角度，可以保持良好的跟踪状态，并且在信号瞬间丢失的情况下可以迅速恢复通信。

针对上述不足，本实用新型发明提供了一种背负式动中通卫星天线。

本实用新型发明是通过以下技术方案实现的：一种背负式动中通卫星天线，是由底座、上壳体、方位旋转减速电机、上壳体传感器模块、导电滑环、锁紧机构、转动支架、俯仰驱动减速电机、齿轮组、旋转编码器、天线面支撑板、天线面倾角传感器模块、天线面极化转动电机、天线面板、天线外罩、背负支架组成的，其特征在于：底座设有接口面板，上壳体通过螺钉安装在底座上方，上壳体顶部与底部分别安装有密封条，方位旋转减速电机同轴安装在上壳体上方，上壳体传感器模块安装在上壳体上方并且在方位旋转减速电机一侧，导电滑环底面与上壳体连接，导电滑环顶面与转动支架连接，锁紧机构安装在上壳体，锁紧杆可以弹出穿入锁紧固定孔实现机械锁紧，方位旋转减速电机旋转面与转动支架进行同轴安装，俯仰驱动减速电机固定在支架一侧，俯仰驱动减速电机转轴顶端的齿轮与齿轮组、天线支撑板一侧的齿轮进行啮合传动，天线面倾角传感器模块平行安装在天线支撑板底面，天线面极化转动电机底部与天线支撑板连接，天线面极化转动电机顶面与天线面板底面平行连接，天线外罩与上壳体连接，底座底部设有背负架连接孔，通过固定手轮与背负架连接。

本实用新型的有益效果是：

①内部天线面板采用KA频段，该频段的天线面板体积更小巧；

②内部结构连接紧凑、体积小巧，很好的解决了单兵在移动行进过程中连续通信的需求；

③由于它自带控制系统，可以自动接收和发射信号，比一般的静中通、动中通天线更灵活方便；

④设备具有防水、防尘功能，能够在室外恶劣环境中通电工作；

⑤便于从安装支架拆卸，便于回收存储。

附图说明

图1是本实用新型的局部分解视图。

图2是图1局部分解视图的反方向视图。

图3是主视图。

图4是右视图。

图5是图3主视图A-A的剖面图。

图6是图4右视图B-B的剖面图。

图7是仰视图。

图8与背负支架连接图。

图中：1-底座；101-接口面板；102-电路模块控制舱；103-底座安装孔；104-背负架连接孔；2-上壳体；201-密封条；202-密封条；3-方位旋转减速电机；4-上壳体传感器模块；5-导电滑环；6-锁紧机构；601-锁紧杆；7-转动支架；8-俯仰驱动减速电机；9-齿轮组；10-旋转编码器；11-天线面支撑板；12-天线面倾角传感器模块；13-天线面极化转动电机；14-天线面板；15-天线外罩；1501-螺钉；16-背负支架；1601-固定手轮。

具体实施方式

请阅读附图1 ~ 附图7，本发明提供一种技术方案：一种背负式动中通卫星天线，是由底座1、上壳体2、方位旋转减速电机3、上壳体传感器模块4、导电滑环5、锁紧机构6、转动支架7、俯仰驱动减速电机8、齿轮组9、旋转编码器10、天线面支撑板11、天线面倾角传感器模块12、天线面极化转动电机13、天线面板14、天线外罩15、背负支架16组成的，其特征在于：底座1设有接口面板，接口面板设置有指示灯、对外连接接口，卫星调制解调器通过面板接口进行引出，发射系统、接收系统、滤波器等模块安装在电路模块控制舱102空间内，上壳体2通过螺钉安装在底座1上方，上壳体2顶部与底部分别安装有密封条201、202，方位旋转减速电机3同轴安装在上壳体2上方，上壳体传感器模块4安装在上壳体2上方并且在方位旋转减速电机3一侧，导电滑环5分为底面与顶面，导电滑环5底面与上壳体2连接，导电滑环5顶面与转动支架7连接，导电滑环用于射频信号的传输、供电与控制信号线的传输，锁紧机构6安装在上壳体2，锁紧机构经过电路供电后，锁紧杆601可以弹出穿入锁紧固定孔701实现机械锁紧，方位旋转减速电机3旋转面与转动支架7进行同轴安装，俯仰驱动减速电机8固定在支架7一侧，俯仰驱动减速电机8转轴顶端的齿轮与齿轮组9、天线支撑板11一侧的齿轮进行啮合传动，用于调节天线面支撑板垂直方向角度（即天线面的俯仰角），天线面倾角传感器模块12平行安装在天线支撑板底面，用于天线面倾斜角度的检测，天线面极化转动电机13底部与天线支撑板连接，天线面极化转动电机13顶面与天线面板14底面平行连接，天线外罩15与上壳体2连接，通过螺钉1501进行固定，底座1底部设有背负架连接孔104，固定手轮1601螺杆穿入背负架，通过固定手轮的螺纹进行锁紧，实现人员背负使用。

设备工作原理：设备载体在移动过程中，由于其姿态和地理位置发生变化，会引起原对准卫星天线偏离卫星，使通信中断，因此必须对载体的这些变化进行识别，进行多轴向快速纠正，使天线面不受载体变化影响并始终对准卫星。背负式动中通天线在初始静态情况下，由GPS/北斗、惯性系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角，然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线俯仰角、水平角度和极化角度。

设备在通电后，系统会进行自检运行：对方位旋转减速电机3、俯仰驱动减速电机8，天线面极化转动电机13各自进行转动一圈，转动的同时会读取各电机中编码器的角度，检测转动机构是否异常；上壳体传感器模块4中具有北斗/GPS接收模组，会接收本地卫星定位信号，接收模组会计算出当前本地坐标位置，用于本地设备天线与卫星之间的方位、俯仰角对准。

通电自检通过后，上壳体传感器模块4对倾斜角度进行测量，以面板方向为基准，如果垂直方向测量出倾斜角度，由俯仰驱动减速电机8进行转动补偿，使天线面板14始终处于对星位置，如果水平方向倾斜，传感器测量倾斜变化（即天线面极化发生变化），由天线面极化转动电机13进行旋转补偿，将倾斜角度纠正到正常极化位置。

当系统静态对星完成后，天线面倾角传感器模块12会记录静止对星状态下天线支撑板的倾斜角度（即天线面板俯仰角），此后设备位置可随人员背负移动使用，在移动状态下，设备会随时出现多种方向的倾斜，上壳体传感器模块4随时监测倾斜角度，由俯仰驱动减速电机对垂直方向进行补偿，使天线支撑板与水平面一直处于固定角度，一直与卫星对准。

如果设备载体出现转动时，上壳体传感器的电子指南针会输出转动变化信号，通过控制单元驱动方位旋转减速电机3进行反方向纠正，并读取方位旋转减速电机3内部角度传感器数据，进行伺服闭环控制，实现精确转动补偿控制。

锁紧机构6用于设备断电后机械锁紧保护，机壳内部具有备用电源，当识别关机后，方位旋转减速电机3会进行转动，转动归位到零点位置，此时电动锁紧杆弹出，锁紧杆穿入锁紧固定孔701的位置，锁紧固定孔701直径比锁紧杆外径略大，用于零点位置的偏差，此时转动支架7被锁紧杆卡住，完成锁紧动作。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种背负式动中通卫星天线，是由底座、上壳体、方位旋转减速电机、上壳体传感器模块、导电滑环、锁紧机构、转动支架、俯仰驱动减速电机、齿轮组、旋转编码器、天线面支撑板、天线面倾角传感器模块、天线面极化转动电机、天线面板、天线外罩、背负支架组成的，其特征在于：底座设有接口面板，卫星调制解调器通过面板接口进行引出，发射系统、接收系统、滤波器等模块安装在电路模块控制舱空间内，上壳体通过螺钉安装在底座上方，上壳体顶部与底部分别安装有密封条，方位旋转减速电机同轴安装在上壳体上方，上壳体传感器模块安装在上壳体上方并且在方位旋转减速电机一侧，导电滑环底面与上壳体连接，导电滑环顶面与转动支架连接，锁紧机构安装在上壳体，锁紧机构经过电路供电后，锁紧杆可以弹出穿入锁紧固定孔实现机械锁紧，方位旋转减速电机旋转面与转动支架进行同轴安装，俯仰驱动减速电机固定在支架一侧，俯仰驱动减速电机转轴顶端的齿轮与齿轮组、天线支撑板一侧的齿轮进行啮合传动，天线面倾角传感器模块平行安装在天线支撑板底面，天线面极化转动电机底部与天线支撑板连接，天线面极化转动电机顶面与天线面板底面平行连接，天线外罩与上壳体连接，底座底部设有背负架连接孔，通过固定手轮与背负架连接。

2.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线，其特征在于：导电滑环底面与上壳体连接，导电滑环顶面与转动支架连接，导电滑环用于射频信号的传输、供电与控制信号线的传输。

3.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线，其特征在于：俯仰驱动减速电机固定在支架一侧，俯仰驱动减速电机转轴顶端的齿轮与齿轮组、天线支撑板一侧的齿轮进行啮合传动，用于调节天线面支撑板垂直方向角度，即天线面的俯仰角。

4.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线，其特征在于：所述锁紧机构用于设备断电后机械锁紧保护，当识别关机后，方位旋转减速电机会进行转动，转动归位到零点位置，此时电动锁紧杆弹出，锁紧杆穿入锁紧固定孔的位置，此时转动支架被锁紧杆卡住，完成锁紧动作。

5.如权利要求1所述的一种背负式动中通卫星天线，其特征在于：底座底部设有背负架连接孔，固定手轮螺杆穿入背负架，通过固定手轮的螺纹进行锁紧。