1米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統的製作方法

2023-09-23 19:05:55 3

專利名稱：1米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及衛星通信技術領域，尤其是涉及一種I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統。
背景技術：
隨著經濟社會的快速發展，世界範圍內的突發事件越來越多，越來越頻繁，應急事件處置要求快速有效，現場的常規通信已被破壞或癱瘓，快速的交通運輸已不能抵達現場，衛星通信不受地域環境的限制，而可攜式衛星通信地球站可單人搬移到達人可以進入的現場，快速建立衛星通信鏈路；應急現場處置的通信信息量一般比較大，為保證雙向多媒體傳輸，便攜站必須解決通信帶寬的問題，解決帶寬可增加發射功率，可加大天線面口徑；加大發射功率，小口徑天線波束寬，對鄰近通信衛星造成幹擾，入網要求不允許；目前便攜站為 實現便攜要求，多採用I米口徑天線就是這種情況。但是，現有技術中I米口徑天線口徑較小，通行帶寬不夠；而且攜帶時採用各組件拆卸包裝，分件攜帶運抵現場，經過組裝達建，構成衛星通信站，給運輸、安裝帶來了諸多不便；另外，操作均採用軟體界面，鍵盤或軟開關點擊方式操作，操作比較複雜，非專業人員掌握起來比較難。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其結構簡單，設計合理，實現方便，增加了通信帶寬，拓展了通信容量，智能化程度高，工作可靠性高，攜帶方便，為應急處置提供了通信保障，實用性強，使用效果好，便於推廣使用。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於包括便攜箱和安裝在所述便攜箱內且能夠在所述便攜箱內摺疊收藏或展開的天線結構單元，以及安裝在所述便攜箱內且用於對天線結構單元進行控制的天線控制單元；所述天線結構單元包括天線座架以及轉動連接在所述天線座架上的六分瓣碳纖維天線主反射面和饋源組件支撐架，所述六分瓣碳纖維天線主反射面的口徑為I. 2米，所述饋源組件支撐架的端部安裝有與所述六分瓣碳纖維天線主反射面相對設置且用於接收六分瓣碳纖維天線主反射面所反射的衛星信號的天線副反射面，所述饋源組件支撐架的中間位置處安裝有饋源組件支撐板，所述饋源組件支撐板上安裝有用於接收天線副反射面所反射的衛星信號的饋源組件，所述天線座架內設置有用於對所述六分瓣碳纖維天線主反射面的方位角度進行驅動調整的方位驅動裝置和用於對所述六分瓣碳纖維天線主反射面的俯仰角度進行驅動調整的俯仰驅動裝置，所述饋源組件包括安裝在所述饋源組件支撐板上且喇叭口面向所述天線副反射面的饋源喇叭、與饋源喇叭連接的極化器和與極化器連接的雙工器，以及安裝在所述饋源組件支撐板上且與饋源喇叭連接並用於帶動饋源喇叭、極化器和雙工器一起轉動的極化動力傳動機構，所述方位驅動裝置、俯仰驅動裝置和極化動力傳動機構均與所述天線控制單元相接。
上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述便攜箱包括底箱、設置在底箱內且用於安裝天線控制單元的電氣箱、扣合連接在電氣箱上的電氣蓋板和扣合連接在底箱上的箱蓋，所述電氣箱的寬度和高度與所述底箱的寬度和高度相配合，所述電氣箱的長度小於所述底箱的長度，所述底箱內還設置有便攜站操作及線纜連接組件安裝平臺和天線座架支撐平臺。上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述底箱的一側安裝有移動輪軸架，所述移動輪軸架上對稱安裝有兩根輪軸，每根所述輪軸上均安裝有一個移動輪；所述底箱的一側位於所述移動輪軸架的上方安裝有第一拉手把，所述底箱上與安裝所述第一拉手把對稱的另一側安裝有第二拉手把。上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述移動輪軸架上安裝有抓地杆支架，所述抓地杆支架上開有螺紋孔，所述螺紋孔中螺紋連接有抓地杆，所述抓地杆的頂端設置有抓地杆調整手柄，所述抓地杆的數量為兩根，相應所述抓地杆支架和抓地杆調整手柄的數量均為兩個。上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述底箱上與安裝兩個所述移動輪對稱的另一側的底部安裝有兩個與所述移動輪對稱的支撐柱，所述箱蓋與所述底箱扣合連接的位置處設置有搭扣。上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述電氣蓋板上設置有用於容置所述天線控制單元的T型凹槽，所述底箱、電氣箱、電氣蓋板和箱蓋均由碳纖維材料鑄造而成。上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述六分瓣碳纖維天線主反射面由主瓣、上副瓣、左下副瓣、左上副瓣、右下副瓣和右上副瓣組成，所述上副瓣通過連接件安裝在所述主瓣上側，所述左下副瓣通過連接件安裝在所述主瓣的左側，所述左上副瓣通過連接件安裝在所述左下副瓣的上側且通過連接件安裝在所述上副瓣的左側，所述右下副瓣通過連接件安裝在所述主瓣的右側，所述右上副瓣通過連接件安裝在所述右下副瓣的上側且通過連接件安裝在所述上副瓣的右側，所述主瓣的背面左右對稱設置有與所述天線座架轉動連接的筋條。上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述天線控制單元包括主控制器模塊以及與主控制器模塊相接且用於與外部PC監控機連接的USB通信電路模塊和用於與外部PDA人機互動設備無線連接的無線串口伺服器，所述主控制器模塊的輸入端接有用於接收並處理衛星信標信號的信標接收機、用於對六分瓣碳纖維天線主反射面的方位角度進行檢測的方位角度傳感器、用於對六分瓣碳纖維天線主反射面的俯仰角度進行檢測的俯仰角度傳感器和用於對饋源組件的極化角度進行檢測的極化角度傳感器，以及用於對天線結構單元的地理位置進行檢測的GPS模塊和電子羅盤，所述主控制器模塊的輸出端接有用於對所述主控制器模塊輸出的對方位驅動裝置、俯仰驅動裝置和極化動力傳動機構的驅動信號進行放大的驅動放大電路模塊，所述方位驅動裝置、俯仰驅動裝置和極化動力傳動機構均與所述驅動放大電路模塊相接。
上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述天線控制單元還包括按鍵操作裝置，所述按鍵操作裝置包括按鍵操作電路、操作信息接入電路和用於存儲應急衛星通信天伺系統所對衛星參數的數據存儲電路；所述按鍵操作電路由三個按鍵構成，且三個所述按鍵分別為天線展開按鍵、自動尋星按鍵和天線收藏按鍵，所述天線展開按鍵、自動尋星按鍵和天線收藏按鍵均與所述主控制器模塊相接；所述操作信息接入電路由與所述主控制器模塊相接的電平控制電路和與所述電平控制電路相接的延時接通電路構成，所述天線展開按鍵、自動尋星按鍵和天線收藏按鍵均與所述延時接通電路均相接；所述數據存儲電路與所述主控制器模塊相接。上述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述主控制器模塊主要由單片機MSP430F149構成，所述數據存儲電路為可編程存儲器AT24C02A。本發明與現有技術相比具有以下優點I、本發明結構簡單，設計合理，實現方便。2、本發明與常用的I米直饋型應急衛星通信天伺系統比較，天線口徑加大，波束相對窄，還可增加發射功率，增益提高，增加了通信帶寬，拓展了通信容量；而且通信帶寬的增加，未帶來體積、重量、不便搬運的問題，在體積上採用了雙反射面(後饋型)，縮短了饋源支撐架的長度，六分瓣碳纖維天線主反射面採用六瓣拼裝，減小了天線面收藏體積，材料選用碳纖維，減少了重量，將天線結構單元收藏在一個便攜箱內，便於單人搬運，因此未改變便攜型能，可滿足應急處置現場雙向大容量多媒體信息的傳輸。3、本發明便攜箱的設計與天線結構單元相配合，便攜箱是天線結構單元收藏後的攜帶載體，可以搬運到人可以到達的地域，展開、架設、構成應急衛星通信天伺系統的工作平臺，與傳統的便攜站一般都使用分組件包裝、分件攜帶相比，方便了人工搬運，也無需現場再對零散分組件進行安裝，提高了工作效率。4、本發明便攜箱的底箱上設置了第一拉手把和第二拉手把，便於便攜箱箱體拉動或搬運。5、本發明便攜箱上設置了抓地杆，且設置了抓地杆調整手柄，用於調整抓地杆距地面的高度，工作時使抓地杆與地面固定，增強了便攜箱的支撐，移動時使抓地杆離開地面，便於便攜箱拉動。6、本發明除了可以通過PC監控機和PDA人機互動設備進行操作外，還設置了專用的按鍵操作裝置，按鍵操作裝置連接在主控制器模塊上，接線方便，操作時，通過天線展開按鍵、自動尋星按鍵和天線收藏按鍵三個按鍵操作即可實現天線結構單元的運行控制，與現有技術中的操作方式相比，簡化了系統操作，無需專業操作人員都可以進行操作。7、本發明按鍵操作裝置中的操作信息接入電路由電平控制電路和延時接通電路構成，保證了按鍵操作的可靠性和穩定性。8、本發明用於突發事件應急處置過程中，單人運抵現場，快速建立兩地間衛星通信鏈路，為應急處置提供了通信保障，實用性強，使用效果好，便於推廣使用。綜上所述，本發明結構簡單，設計合理，實現方便，增加了通信帶寬，拓展了通信容量，智能化程度高，工作可靠性高，攜帶方便，為應急處置提供了通信保障，實用性強，使用效果好，便於推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖I為本發明天線結構單元全面展開時的結構示意圖。
圖2為本發明天線結構單元中主瓣展開時的結構示意圖。圖3為本發明天線結構單元摺疊收藏時的結構示意圖。圖4為本發明饋源組件的結構示意圖。圖5為本發明六分瓣碳纖維天線主反射面的結構示意圖。圖6為本發明便攜箱的整體結構示意圖。圖7為本發明便攜箱拆除箱蓋和電氣蓋板外的結構示意圖。圖8為本發明便攜箱電氣蓋板的結構示意圖。圖9為本發明便攜箱箱蓋的結構示意圖。
圖10為本發明天線控制單元的電路原理框圖。附圖標記說明I一底箱；2 —電氣箱；3 —電氣蓋板；4—箱蓋；5—便攜站操作及線纜連接組件安裝平臺；6—天線座架支撐平臺；7—移動輪軸架；8—輪軸；9一移動輪；10—第一拉手把；11一第二拉手把；13一抓地杆；14一抓地杆調整手柄；15—支撐柱；16—搭扣；17—T型凹槽；18—天線座架；19一六分瓣碳纖維天線主反射面；19-1 一主瓣；19-2—上副瓣；19-3—左下副瓣；19_4一左上副瓣；19-5—右下副瓣； 19-6—右上副瓣；19-7—筋條；20—饋源組件支撐架；21—天線副反射面； 22—饋源組件支撐板；23-饋源組件；23-1-饋源喇機；23-2-極化器；23-3—雙工器；23-4—極化動力傳動機構；24—方位驅動裝置；25—俯仰驅動裝置； 26_1—主控制器模塊；26-2-串口通信電路模塊； 26-3-無線串口伺服器；26-4—信標接收機；26-5—方位角度傳感器；26-6—極化角度傳感器；26-7 — GPS模塊；26_8—電子羅盤；26-9—驅動放大電路模塊；26_10—俯仰角度傳感器；27—PC監控機；28一PDA人機互動設備；29_1—按鍵操作電路；29-11—天線展開按鍵；29-12一自動尋星按鍵；29-13—天線收藏按鍵；29-2—操作信息接入電路；29-21—電平控制電路；29-22—延時接通電路；29_3—數據存儲電路。
具體實施例方式如圖I、圖2、圖3和圖4所示，本發明包括便攜箱和安裝在所述便攜箱內且能夠在所述便攜箱內摺疊收藏或展開的天線結構單元，以及安裝在所述便攜箱內且用於對天線結構單元進行控制的天線控制單元；所述天線結構單元包括天線座架18以及轉動連接在所述天線座架18上的六分瓣碳纖維天線主反射面19和饋源組件支撐架20，所述六分瓣碳纖維天線主反射面19的口徑為I. 2米，所述饋源組件支撐架20的端部安裝有與所述六分瓣碳纖維天線主反射面19相對設置且用於接收六分瓣碳纖維天線主反射面19所反射的衛星信號的天線副反射面21，所述饋源組件支撐架20的中間位置處安裝有饋源組件支撐板22，所述饋源組件支撐板22上安裝有用於接收天線副反射面21所反射的衛星信號的饋源組件23，所述天線座架18內設置有用於對所述六分瓣碳纖維天線主反射面19的方位角度進行驅動調整的方位驅動裝置24和用於對所述六分瓣碳纖維天線主反射面19的俯仰角度進行驅動調整的俯仰驅動裝置25，所述饋源組件23包括安裝在所述饋源組件支撐板22上且喇叭口面向所述天線副反射面21的饋源喇叭23-1、與饋源喇叭23-1連接的極化器23-2和與極化器23-2連接的雙工器23-3，以及安裝在所述饋源組件支撐板22上且與饋源喇叭23_1連接並用於帶動饋源喇叭23-1、極化器23-2和雙工器23-3 —起轉動的極化動力傳動機構23-4，所述方位驅動裝置24、俯仰驅動裝置25和極化動力傳動機構23_4均與所述天線控制單元相接。其中，所述方位驅動裝置24包括方位傳動軸和與方位傳動軸相接並用於帶動方位傳動軸旋轉的方位電機，所述俯仰驅動裝置25包括俯仰傳動軸和與俯仰傳動軸相接並用於帶動俯仰傳動軸旋轉的俯仰電機，所述極化動力傳動機構23-4包括極化傳動軸和與極化傳動軸相接並用於帶動極化傳動軸旋轉的極化電機。結合圖6 圖9，本實施例中，所述便攜箱包括底箱I、設置在底箱I內且用於安裝 天線控制單元的電氣箱2、扣合連接在電氣箱2上的電氣蓋板3和扣合連接在底箱I上的箱蓋4，所述電氣箱2的寬度和高度與所述底箱I的寬度和高度相配合，所述電氣箱2的長度小於所述底箱I的長度，所述底箱I內還設置有便攜站操作及線纜連接組件安裝平臺5和天線座架18支撐平臺6。所述底箱I的一側安裝有移動輪軸架7，所述移動輪軸架7上對稱安裝有兩根輪軸8，每根所述輪軸8上均安裝有一個移動輪9 ;所述底箱I的一側位於所述移動輪軸架7的上方安裝有第一拉手把10，所述底箱I上與安裝所述第一拉手把10對稱的另一側安裝有第二拉手把U。設置第一拉手把10和第二拉手把11，便於便攜箱箱體拉動或搬運。本實施例中，所述移動輪軸架7上安裝有抓地杆支架12，所述抓地杆支架12上開有螺紋孔，所述螺紋孔中螺紋連接有抓地杆13，所述抓地杆13的頂端設置有抓地杆調整手柄14，所述抓地杆13的數量為兩根，相應所述抓地杆支架12和抓地杆調整手柄14的數量均為兩個。抓地杆調整手柄14用於調整抓地杆13距地面的高度，工作時使抓地杆13與地面固定，增強便攜箱的支撐，移動時使抓地杆13離開地面，便於便攜箱拉動。所述底箱I上與安裝兩個所述移動輪9對稱的另一側的底部安裝有兩個與所述移動輪9對稱的支撐柱15，支撐柱15用於底箱I與地面的前部支撐以保持整個便攜箱在地表面的平衡。所述箱蓋4與所述底箱I扣合連接的位置處設置有搭扣16。箱蓋4扣合連接在所述底箱I上並用搭扣16連接；搭扣16在搬運時扣上，工作時打開；實際使用時，箱蓋4是天線結構單元收藏後的「包裝」掩體。所述電氣蓋板3上設置有用於容置所述天線控制單元的T型凹槽17。實際使用時，電氣蓋板13扣合連接在所述電氣箱2上且用螺釘固定，實現了電氣箱2與外部的隔離。所述底箱I、電氣箱2、電氣蓋板3和箱蓋4均由碳纖維材料鑄造而成。碳纖維材料的重量輕，強度好。具體實施時，整個底箱I和電氣箱2、以及電氣蓋板3和箱蓋4均採用模具一次成型，使得便攜箱的箱體牢固可靠。在底箱I箱底適應天線座架支撐平臺6安裝位的四周，預埋了鋁材料支撐件，加強了對天線座架18的支撐強度；在電氣箱2的箱底預埋了螺釘孔位安裝件，便於天線控制單元的安裝。該便攜箱的長為600mm，寬為540mm，高為390mm，重量小於5kg。該便攜箱適應天線結構單元的安裝、攜帶；長途運輸可採用車、船、航空運輸，不需再做包裝，在 車、船、航空無條件運輸的情況下，可由一人或兩人或直升機空投搬運到條件比較惡劣但人可以到達的地域，展開、架設、建立衛星通信鏈路，極大地方便了應急衛星通信站的使用。結合圖5，本實施例中，所述六分瓣碳纖維天線主反射面19由主瓣19-1、上副瓣19-2、左下副瓣19-3、左上副瓣19-4、右下副瓣19_5和右上副瓣19_6組成，所述上副瓣19-2通過連接件安裝在所述主瓣19-1上側，所述左下副瓣19-3通過連接件安裝在所述主瓣19-1的左側，所述左上副瓣19-4通過連接件安裝在所述左下副瓣19-3的上側且通過連接件安裝在所述上副瓣19-2的左側，所述右下副瓣19-5通過連接件安裝在所述主瓣19-1的右側，所述右上副瓣19-6通過連接件安裝在所述右下副瓣19-5的上側且通過連接件安裝在所述上副瓣19-2的右側，所述主瓣19-1的背面左右對稱設置有與所述天線座架18轉動連接的筋條19-7。收藏時，從主瓣19-1上拆下各副瓣，工作時將各副瓣拼裝到主瓣19-1上。結合圖10，本實施例中，所述天線控制單元包括主控制器模塊26-1以及與主控制器模塊26-1相接且用於與外部PC監控機27連接的USB通信電路模塊26_2和用於與外部PDA人機互動設備28無線連接的無線串口伺服器26-3，所述主控制器模塊26_1的輸入端接有用於接收並處理衛星信標信號的信標接收機26-4、用於對六分瓣碳纖維天線主反射面19的方位角度進行檢測的方位角度傳感器26-5、用於對六分瓣碳纖維天線主反射面19的俯仰角度進行檢測的俯仰角度傳感器26-10和用於對饋源組件23的極化角度進行檢測的極化角度傳感器26-6，以及用於對天線結構單元的地理位置進行檢測的GPS模塊26-7和電子羅盤26-8，所述主控制器模塊26-1的輸出端接有用於對所述主控制器模塊26-1輸出的對方位驅動裝置24、俯仰驅動裝置25和極化動力傳動機構23-4的驅動信號進行放大的驅動放大電路模塊26-9，所述方位驅動裝置24、俯仰驅動裝置25和極化動力傳動機構23_4均與所述驅動放大電路模塊26-9相接。結合圖10，本實施例中，所述天線控制單元還包括按鍵操作裝置，所述按鍵操作裝置包括按鍵操作電路29-1、操作信息接入電路29-2和用於存儲應急衛星通信天伺系統所對衛星參數的數據存儲電路29-3 ;所述按鍵操作電路29-1由三個按鍵構成，且三個所述按鍵分別為天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13，所述天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13均與所述主控制器模塊26_1相接；所述操作信息接入電路29-2由與所述主控制器模塊26-1相接的電平控制電路29-21和與所述電平控制電路29-21相接的延時接通電路29-22構成，所述天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13均與所述延時接通電路29-22均相接；所述數據存儲電路29-3與所述主控制器模塊26-1相接。所述主控制器模塊26-1主要由單片機MSP430F149構成，所述數據存儲電路29_3為可編程存儲器AT24C02A。具體實施時，信標接收機26-4採用了 KCXBR214衛星信標接收機；方位角度傳感器26-5、俯仰角度傳感器26-10和極化角度傳感器26-6均採用了非接觸式角度傳感器，方位角度傳感器26-5安裝在方位傳動軸上，俯仰角度傳感器26-10安裝在俯仰傳動軸上，極化角度傳感器26-6安裝在極化傳動軸上，與轉軸同步旋轉並輸出轉軸的角位置信息，分別用於測量天線結構單元方位、俯仰、極化在當地地平坐標子中的位置；GPS模塊26-7選用了美國GARMIN的產品GPS15xL-W模塊，該GPS接受模塊體積小，功耗低，授時精度可達±50ns ；電子羅盤26-8選用了數字式電子羅盤；驅動放大電路模塊26-9選用了 HB202M步進電機驅動器，方位電機、俯仰電機和極化電機均採用了 57BYG步進電機，在HB202M步進電機驅動器的驅動下運轉；無線串口伺服器26-3選用了 DNS-200W無線串口伺服器，以WIFI通信方式將主控制器模塊26-1與PDA人機互動設備28無線連結，完成天線操作命令和人機互動界面信息的處理，無線操作範圍可達50m ;通過USB數據線將PC監控機27和USB通信電路模塊26-2相接，完成PC監控機27監控信息與操作顯示信號的處理；天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13分別接入主控制器模塊26_1的I/O中斷口，天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13按下一次接通一次，鬆開後為斷開狀態，接通狀態的時間長度由電平控制電路29-21控制，天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13分別用於向主控制器模塊26_1傳遞天線展開、自動尋 星和天線收藏操作信息。按鍵斷開狀態內，電平控制電路29-21保持主控制器模塊26-1的I/O 口為高電平，某按鍵接通一次對應主控制器模塊26-1的I/O 口接地一次，電平控制電路29-21保持接地信號O. 5s時間，便於主控制器模塊26-1進行操作動作判斷。所述操作信息接入電路29-2用於操作信息的控制。具體實施時，所述電平控制電路29-21採用LM324N集成運算放大器構成電壓跟隨器，從主控制器模塊26_1取出基準電壓Ue，通過常規的驅動匹配，控制在天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13斷開狀態，使主控制器模塊26-1的I/O 口保持高電平(大於3. 3V)。所述延時接通電路29-22採用積分電路和與積分電路相接的Q觸發器來實現，控制天線展開按鍵29-11、自動尋星按鍵29-12和天線收藏按鍵29-13接通狀態，維持低電平(OV)延時到
O.5S，解決按鍵開關時間短、主控制器模塊26-1難於判斷的矛盾，保證操作的可靠性。所述數據存儲電路29-3主要用於存儲應急衛星通信天伺系統所對衛星的參數，包括衛星的信標頻率，電波極化方式，衛星定點經度等。一般一套移動式衛星通信地球站只針對一顆通信衛星工作，因此該數據存儲電路3可長期隨站使用，如果該站需要換星工作，可對數據存儲電路3中的參數修改再存入。本發明的工作原理及工作過程是便攜箱運抵現場後，打開箱蓋4，通過操作PC監控機27、PDA人機互動設備28或天線展開按鍵29-11輸出天線展開控制信號，控制六分瓣碳纖維天線主反射面19的主瓣19-1展開，拼裝各個副瓣；通過操作PC監控機27、PDA人機互動設備28或自動尋星按鍵29-12輸出自動尋星控制信號，主控制器模塊26-1依據信標接收機26-4、GPS模塊26-7和電子羅盤26_8採集到的數據，在地平坐標系下計算處理時對星的方位、俯仰、極化理論角度，並依據方位角度傳感器26-5、俯仰角度傳感器26-10和極化角度傳感器26-6採集到的數據，計算處理對星的驅動目標值並通過驅動放大電路模塊26-9驅動方位驅動裝置24中的方位電機、俯仰驅動裝置25中的俯仰電機和極化動力傳動機構23-4中的極化電機旋轉，使得天線運轉到對星理論角度位置，天線到達理論位置後，主控制器模塊26-1依據衛星信號特性和天線波束特性，驅動天線自動搜索衛星，並自動跟蹤衛星保持通信狀態；通信時，衛星信號首先進入六分瓣碳纖維天線主反射面19，再從六分瓣碳纖維天線主反射面19反射到天線副反射面21，天線副反射面21再將衛星信號反射到饋源組件並進入衛星信號接收系統，地面發射機信號從饋源組件到天線副反射面21再到六分瓣碳纖維天線主反射面19，發往衛星進行雙向信息溝通。由於採用了二次反射(後饋型)，使得饋源組件支撐架20縮短，減小了收藏用便攜箱的長度。工作結束後，從主瓣19-1上拆下各個副瓣，通過操作PC監控機27、PDA人機互動設備28或天線收藏按鍵29-13，主控制器模塊26-1控制天線完成自動收藏，摺疊收藏在底箱I上，然後將各個副瓣裝在袋子中並放在主瓣19-1上，蓋上箱蓋4，組成如圖6所示的攜帶狀態，整體重量為27Kg，體積600X540X390mm3，單人可搬運，底箱I的下部安裝了移動輪9，便於拉動。綜上所述，本發明增加了通信帶寬，實現了便攜、自動化操作的一種應急衛星通信天伺系統，用於突發事件應急處置過程中，單人運抵現場，快速建立兩地間衛星通信鏈路，為應急處置提供了通信保障。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
權利要求
1.一種I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於包括便攜箱和安裝在所述便攜箱內且能夠在所述便攜箱內摺疊收藏或展開的天線結構單元，以及安裝在所述便攜箱內且用於對天線結構單元進行控制的天線控制單元；所述天線結構單元包括天線座架(18)以及轉動連接在所述天線座架(18)上的六分瓣碳纖維天線主反射面(19)和饋源組件支撐架(20)，所述六分瓣碳纖維天線主反射面(19)的口徑為I. 2米，所述饋源組件支撐架(20)的端部安裝有與所述六分瓣碳纖維天線主反射面(19)相對設置且用於接收六分瓣碳纖維天線主反射面(19)所反射的衛星信號的天線副反射面(21)，所述饋源組件支撐架(20)的中間位置處安裝有饋源組件支撐板(22)，所述饋源組件支撐板(22)上安裝有用於接收天線副反射面(21)所反射的衛星信號的饋源組件(23)，所述天線座架(18)內設置有用於對所述六分瓣碳纖維天線主反射面(19)的方位角度進行驅動調整的方位驅動裝置(24)和用於對所述六分瓣碳纖維天線主反射面(19)的俯仰角度進行驅動調整的俯仰驅動裝置(25)，所述饋源組件(23)包括安裝在所述饋源組件支撐板(22)上且喇叭口面向所述天線副反射面(21)的饋源喇叭(23-1)、與饋源喇叭(23-1)連接的極化器(23-2)和與極化器(23-2)連接的雙工器(23-3)，以及安裝在所述饋源組件支撐板(22)上且與饋源喇叭(23-1)連接並用於帶動饋源喇叭(23-1)、極化器(23-2)和雙工器(23-3) 一起轉動的極化動力傳動機構(23-4 ),所述方位驅動裝置(24 )、俯仰驅動裝置(25 )和極化動力傳動機構 (23-4)均與所述天線控制單元相接。
2.按照權利要求I所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述便攜箱包括底箱(I)、設置在底箱(I)內且用於安裝天線控制單元的電氣箱(2)、 扣合連接在電氣箱(2 )上的電氣蓋板(3 )和扣合連接在底箱(I)上的箱蓋(4 )，所述電氣箱(2)的寬度和高度與所述底箱(I)的寬度和高度相配合，所述電氣箱(2)的長度小於所述底箱(I)的長度，所述底箱(I)內還設置有便攜站操作及線纜連接組件安裝平臺(5 )和天線座架(18)支撐平臺(6)。
3.按照權利要求2所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述底箱(I)的一側安裝有移動輪軸架(7)，所述移動輪軸架(7)上對稱安裝有兩根輪軸(8)，每根所述輪軸(8)上均安裝有一個移動輪(9);所述底箱(I)的一側位於所述移動輪軸架(7)的上方安裝有第一拉手把(10)，所述底箱(I)上與安裝所述第一拉手把(10)對稱的另一側安裝有第二拉手把(11)。
4.按照權利要求3所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述移動輪軸架(7)上安裝有抓地杆支架(12)，所述抓地杆支架(12)上開有螺紋孔，所述螺紋孔中螺紋連接有抓地杆(13)，所述抓地杆(13)的頂端設置有抓地杆調整手柄 (14)，所述抓地杆(13)的數量為兩根，相應所述抓地杆支架(12)和抓地杆調整手柄(14)的數量均為兩個。
5.按照權利要求3所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述底箱(I)上與安裝兩個所述移動輪(9)對稱的另一側的底部安裝有兩個與所述移動輪(9)對稱的支撐柱(15)，所述箱蓋(4)與所述底箱(I)扣合連接的位置處設置有搭扣 (16)。
6.按照權利要求2或3所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述電氣蓋板(3)上設置有用於容置所述天線控制單元的T型凹槽(17)，所述底箱(I)、電氣箱(2)、電氣蓋板(3)和箱蓋(4)均由碳纖維材料鑄造而成。
7.按照權利要求I所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述六分瓣碳纖維天線主反射面(19)由主瓣(19-1)、上副瓣(19-2)、左下副瓣 (19-3)、左上副瓣(19-4)、右下副瓣(19-5)和右上副瓣(19-6)組成，所述上副瓣(19-2)通過連接件安裝在所述主瓣(19-1)上側，所述左下副瓣(19-3)通過連接件安裝在所述主瓣 (19-1)的左側，所述左上副瓣(19-4)通過連接件安裝在所述左下副瓣(19-3)的上側且通過連接件安裝在所述上副瓣(19-2)的左側，所述右下副瓣(19-5)通過連接件安裝在所述主瓣(19-1)的右側，所述右上副瓣(19-6)通過連接件安裝在所述右下副瓣(19-5)的上側且通過連接件安裝在所述上副瓣(19-2)的右側，所述主瓣(19-1)的背面左右對稱設置有與所述天線座架(18)轉動連接的筋條(19-7)。
8.按照權利要求I所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述天線控制單元包括主控制器模塊(26-1)以及與主控制器模塊(26-1)相接且用於與外部PC監控機(27)連接的USB通信電路模塊(26-2)和用於與外部PDA人機互動設備(28 )無線連接的無線串口伺服器(26-3 )，所述主控制器模塊(26-1)的輸入端接有用於接收並處理衛星信標信號的信標接收機(26-4)、用於對六分瓣碳纖維天線主反射面(19) 的方位角度進行檢測的方位角度傳感器(26-5)、用於對六分瓣碳纖維天線主反射面(19) 的俯仰角度進行檢測的俯仰角度傳感器(26-10)和用於對饋源組件(23)的極化角度進行檢測的極化角度傳感器(26-6)，以及用於對天線結構單元的地理位置進行檢測的GPS模塊 (26-7)和電子羅盤(26-8)，所述主控制器模塊(26-1)的輸出端接有用於對所述主控制器模塊(26-1)輸出的對方位驅動裝置(24)、俯仰驅動裝置(25)和極化動力傳動機構(23-4) 的驅動信號進行放大的驅動放大電路模塊(26-9)，所述方位驅動裝置(24)、俯仰驅動裝置 (25)和極化動力傳動機構(23-4)均與所述驅動放大電路模塊(26-9)相接。
9.按照權利要求8所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述天線控制單元還包括按鍵操作裝置，所述按鍵操作裝置包括按鍵操作電路 (29-1)、操作信息接入電路(29-2)和用於存儲應急衛星通信天伺系統所對衛星參數的數據存儲電路(29-3);所述按鍵操作電路(29-1)由三個按鍵構成，且三個所述按鍵分別為天線展開按鍵(29-11)、自動尋星按鍵(29-12)和天線收藏按鍵(29-13)，所述天線展開按鍵 (29-11)、自動尋星按鍵(29-12)和天線收藏按鍵(29-13)均與所述主控制器模塊(26_1) 相接；所述操作信息接入電路(29-2)由與所述主控制器模塊(26-1)相接的電平控制電路 (29-21)和與所述電平控制電路(29-21)相接的延時接通電路(29-22)構成，所述天線展開按鍵(29-11)、自動尋星按鍵(29-12)和天線收藏按鍵(29-13)均與所述延時接通電路 (29-22 )均相接；所述數據存儲電路(29-3 )與所述主控制器模塊(26_1)相接。
10.按照權利要求9所述的I米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，其特徵在於所述主控制器模塊(26-1)主要由單片機MSP430F149構成，所述數據存儲電路(29-3) 為可編程存儲器AT24C02A。
全文摘要
本發明公開了一種1米2後饋型全自動可攜式應急衛星通信天伺系統，包括便攜箱以及安裝在便攜箱內的天線結構單元和天線控制單元；天線結構單元包括天線座架以及連接在天線座架上的六分瓣碳纖維天線主反射面和饋源組件支撐架，饋源組件支撐架的端部安裝有天線副反射面，饋源組件支撐架的中間位置處安裝有饋源組件支撐板，饋源組件支撐板上安裝有饋源組件，天線座架內設置有方位驅動裝置和俯仰驅動裝置，饋源組件包括饋源喇叭、極化器、雙工器和極化動力傳動機構。本發明設計合理，實現方便，增加了通信帶寬，拓展了通信容量，智能化程度高，工作可靠性高，攜帶方便，為應急處置提供了通信保障，使用效果好，便於推廣使用。
文檔編號H04B7/185GK102983902SQ20121051063
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者劉效鋒 申請人:西安歐賽通信科技有限公司