衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制方法和裝置的製作方法
2023-05-23 06:57:21
專利名稱：衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於衛星通訊遙感定位和跟蹤領域，尤其涉及衛星通訊地面站在L、C、Ku、Ka、毫米波空間微波通訊系統中使天線對高、低空衛星進行遙感定位和跟蹤的分層優先級控制裝置和方法。
背景技術：
衛星通訊地面站是衛星通訊領域中一個重要的系統，不論是同步衛星，還是異步衛星，由於地球重力場的不規則分布影響和太陽風壓等對衛星的影響，使衛星在軌道上的位置發生緩慢移動，因此可通過星上指令設備根據測控站發來的指令驅動噴氣推進器來完成星體姿態調整和軌道位置調整，但是大、中型地面站的天線波束寬度較窄，星體的日漂移量已不能使天線正常工作，地面站需要一套對衛星的自動定位跟蹤裝置，衛星通訊高低空遙感定位伺服裝置就是通過衛星的信標信號進行自動控制的相關系統。現在比較通用的系統的工作原理如圖1所示，從天線部分處低噪聲放大器所獲取的高頻譜信號經伺服控制部分的跟蹤下變頻器處理後獲取所需中頻70MHZ信標信號，再進入信標跟蹤接收機進行解調形成反映衛星位置的伺服控制輸入信號，該信號由天線控制單元中的專用軟體或硬體模塊處理後，由驅動單元進行功率放大作用於天線的方位、俯仰電機，進一步形成天線結構體的運動控制。其中天線控制單元、驅動單元及天線告警信息均送入保護單元進行處理，實施綜合保護。
然而這種原理結構所依賴的技術存在明顯的不足之處1.衛星通訊定位控制系統中最為關鍵的部分是天線伺服控制系統，由天線控制單元、驅動單元、保護單元、方位電機、俯仰電機和位置傳感器等組成。方位電機、俯仰電機及位置傳感器為傳統的機電元件，可靠性較好，而天線控制單元、驅動單元及保護單元的某些硬、軟體組成部分較易受環境影響，一旦某一環節出現問題，整個系統會出現癱瘓狀態。
2.一般地面站在安裝和調試期間，需要進行天線系統現場的結構裝配尤其是機械傳動部分，現有的定位控制裝置沒有考慮在天線上安放控制設備，整個天線結構的裝配調整非常不便，嚴重影響工作時間，根本不能解決應急調整問題。整體調試一般放在天線系統現場，現場如沒有相應的控制設備也是不便，整體調試如放在天線系統現場之外，天線的各波段信號因信號損耗而失去真實性。
3.即使各項設備到位，按地面站設計原則，定位控制部分安放在控制室，離天線室外部分距離較遠，一般在100米～200米之外，這種室內調試並不能觀察室外天線的運動現場。甚至當遇到天線鍋面碰裂、限位衝擊、損壞緩衝件及嚴重破壞機械傳動件等情況時，都會構成中、大型地面站的重大故障問題。
4.目前保護單元的設計思想是只設置一套保護電路，對各部分故障綜合分析後再將保護信號送到各單元處理相應的故障處理，所帶來的問題是保護不及時，甚至會釀成不應該的重大損失。
5.這種技術由許多電路板組成，體積龐大，接線複雜，檢修不便，增加了定位控制系統的複雜性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題之一是提供一種衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，以實現對一個或多個地面站天線的運動進行分層優線級控制和保護，解決因一個環節失效而造成的系統癱瘓問題，解決多環節控制的優先權覆蓋和低級別控制權恢復問題，解決安裝調試和維修期間的應急處理問題，解決重大工程實施中的冗餘設計要求問題。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案包括安裝於室內的天線控制單元(Antenna Control Unit簡稱ACU)，用於判斷所有控制單元的優先級、發送控制或檢測指令至控制單元和驅動單元、接收及處理各單元檢測和故障信息；方位驅動單元(AZ Drive Unit簡稱AZ DU)，接收來自控制單元的控制命令以及執行天線系統方位電機的速度控制和功率驅動；俯仰驅動單元(ELDrive Unit簡稱EL DU)，接收來自控制單元的控制命令以及執行天線系統俯仰電機的速度控制和功率驅動；驅動控制及配電單元(Drive Control AndPower Distribute Unit簡稱DCPDU，實際含驅動控制單元DCU和配電單元PDU))，用於為各單元功能電路提供交流電源、輸出作為方位及俯仰驅動單元的交流電源、完成天線控制單元及兩個驅動單元未涉及的控制和檢測工作，其特徵在於還包括通過遙控方式對天線方位、俯仰軸進行控制的通信上位遙控單元(Remote Control Unit簡稱RCU)，該遙控單元對天線系統的控制權限通過與天線控制單元的串聯電路的連通及運行遙控單元軟體模塊來獲得，其對天線系統的具體控制通過驅動控制及配電單元完成；和可在室外對天線方位、俯仰軸進行近距離手動控制的便攜控制單元(Convenient ControlUnit簡稱CCU)，該單元對天線系統的控制權限由天線控制單元判斷和確認，其對天線系統的具體控制通過驅動控制及配電單元完成；所述便攜控制單元安裝於室外天線系統上，所述天線控制單元內裝載有優先級控制軟體模塊、天線系統旋變值處理軟體模塊、遙控單元軟體模塊和中斷子程序，以上所述各控制單元均通過電纜連接，其中CCU和DCU通過遠程電纜連接。
作為對本發明的改進，在上述DCPDU、RCU、CCU和ACU內都設置有保護電路以實施及時故障處理，並且DCPDU、RCU和CCU的保護電路的輸出信號匯總至ACU內部進行記憶記錄、故障分析、多重保護、聲光報警和故障上傳，體現了控制的靈活性。
作為對本發明的改進，上述DCPDU包括優先級控制電路、輸入輸出處理電路、保護電路、控制電源和公用電路，公用電路包括速度給定處理電路、雙電機消隙電路、驅動器電源開放處理電路、極化控制電路、俯仰收藏控制電路、油泵控制電路、航空燈控制電路以及配電輸出單元，而輸入輸出處理電路包括數字輸入信號濾波處理電路、數字輸出信號綜合處理電路、模擬輸入信號綜合處理電路和模擬輸出信號綜合處理電路本發明解決的另一技術問題是提供一種運用於上述裝置中的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層/優先級控制方法，包括以下步驟步驟1系統開機後，天線控制單元進入用戶工作狀態，對系統進行初始化和各種初始監控輸出，繼而完成對各數字輸入及模擬量的濾波及檢測，並進行天線位置角度運算；步驟2對便攜控制單元、天線控制單元、配電驅動控制單元和通信上位遙控單元各級設備的使能控制信號進行檢查和判斷，當檢測到某一級控制單元的相應使能信號，便進行分支轉移，轉入該級的控制過程；
A當通過RCU主程序進入通信上位遙控單元工作使能時的控制過程後，在ACU單元的界面上顯示「CTRL」使能標識，遙控單元便通過RCU主程序作用於ACU裝置，發送天線運動控制和極化運動控制等相應命令、輸出開關控制信號和速度給定信號，同時回饋天線控制單元所檢測的各種狀態和故障信息，由天線控制單元判斷是否出現高優先級控制方式，如無，則檢測本級控制使能是否存在，存在時，回到遙控單元控制循環，不存在時，回到使能分支平臺，如有高優先級控制使能出現，則判斷是何種高級控制，然後進行相應的標誌設置以便天線控制單元作出記錄和狀態輸出指示，同時開始分支轉移，回到分支平臺。
B當展開天線控制單元工作使能時的控制過程，在界面上顯示「CTRL」使能標識，天線控制單元開始控制天線和極化控制等相應的運動，其餘過程同A所述。
C當展開驅動控制及配電單元工作使能時的控制過程，在界面上顯示「DCU」使能標識，驅動控制及配電單元開始控制天線及相應的運動，其餘過程同A所述。
D當展開便攜控制單元工作使能時的控制過程，在界面上顯示「CCU」使能標識，便攜控制單元開始控制天線和極化等常規運動，其餘過程同A所述。
步驟3如無任何使能信號出現，則對天線及伺服定位系統進行狀態監視，然後回到使能狀態的判斷。
本發明與現有技術相比，其有益效果為1分層思想明確，優先級處理後為各設備單獨投入工作提供了基礎。
2.在優選方位、俯仰驅動單元設備和DCU中硬體電路的情況下，CCU的工作解決了現場安裝和整體系統聯合調試時天線的各波段信號的真實性，避免了測試在機房時的信號損耗；3.當某級工作失常時，其他級別的設備仍然可以工作，保證了用戶在軍用時的戰備價值和民用時的經濟效用，符合用戶實用要求；4.一旦出現誤操作，可由高級別的控制方式覆蓋，安全可靠性明顯提高，尤其是CCU系統置於天線中心體附近，操作人員可隨時切斷任何不正常的情況；5.符合重大工程冗餘設計要求，提高MTBF時間和高維護性；6.各保護功能及時作用於本地設備，保證了實時性和安全性，保護電路儘量使用光電隔離和電子器件，導通速度快，能耗降低，穩定性高，壽命長，又使得該技術更具優勢。
7.天線及驅動單元的故障信號經過硬體濾波後進入ACU系統，輸入信號真實可靠，連同DCU、CCU的故障信號一起，再送入ACU並通過天線控制單元內的軟體進行綜合處理。這些信號由通信方式上傳到RCU單元，可以及時進行廣泛的監視。另外ACU對所有嚴重故障又進行了多重保護，確保萬無一失。
圖1為現有技術裝置的結構框圖；圖2為本發明所述裝置的總結構及外部聯繫框圖；圖3為本發明天線控制單元硬體電路框圖；圖4為本發明驅動控制及配電單元硬體電路框圖；
圖5為本發明便攜控制單元硬體電路框圖；圖6為驅動控制及配電單元的優先級控制電路；圖7是本發明所述方法的流程圖；圖8是通信上位遙控單元主程序流程圖；圖9是串行中斷子程序流程圖。
具體實施例方式
如圖2，本發明所述裝置包括安裝於室內的天線控制單元ACU、驅動控制及配電單元DCPDU、方位驅動單元AZ DU、俯仰驅動單元EL DU，其特徵在於還包括通過遙控方式對天線方位、俯仰軸進行控制的通信上位遙控單元RCU和對天線方位、俯仰軸進行近距離手動控制的便攜控制單元CCU，所述便攜控制單元CCU安裝於室外天線系統上，所述天線控制單元內裝載有優先級控制軟體模塊、天線系統旋變值處理軟體模塊，以上所述各控制單元均通過電纜連接，以上構成天線控制系統。圖中右面為被控制的天線系統部分，可包括方位驅動機組、方位及俯仰制動器、限位及狀態開關、極化、油泵及收藏電機、航空燈、俯仰驅動機組、方位俯仰及極化旋變、饋源場放，天線系統的信標狀態經跟蹤接收機再輸入天線控制單元處理。
ACU是天線定位伺服系統的核心，實現天線位置檢測與各種模式的天線控制、天線系統其它裝置的檢測與控制、系統管理及故障的檢測與保護等功能。如圖3，ACU包括一個PC微機系統、模擬I/O電路和數字I/O電路，其中，微機電源、工控機主機板(內置優先級控制軟體模塊、RCU軟體模塊和RCU軟體模塊調用的中斷子程序)總線擴展板、VGA顯示卡、7」單色顯示器等部件，外加PC機鍵盤，就組成了一個基本的PC微機系統；模擬I/O擴展電路將方位軸、俯仰軸及各路極化裝置的旋轉變壓器輸出信號、步進和單脈衝跟蹤接收機的電平信號、系統中各單元的直流電源電壓及其它模擬信號進行處理，再經十二位A/D轉換成數字量，通過總線送給微機；同時十二位D/A將微機給出的方位、俯仰速度給定值轉換成模擬量，送給驅動控制和配電單元。數字I/O擴展電路由8253提供定時中斷信號，三十二路數字口分別處理模擬開關、節能控制、便攜控制單元、驅動控制及配電單元的控制、狀態和故障信號，然後再控制輸出。旋變激磁電源由文氏電橋產生正弦信號，經功率放大後得到有效值10V左右的交流電源，作為天線系統的旋轉變壓器的激磁電源。
DCPDU單元完成天線控制單元及兩個驅動單元未能涉及的控制和檢測工作，如雙電機消隙、制動器及電機激磁控制、極化調整和俯仰收藏控制、各種限位及其它故障的檢測報警等，是系統通用性的保證。圖4為驅動控制及配電單元的電路框圖，包括優先級控制電路、輸入輸出處理電路、保護電路、控制電源和公用電路，公用電路包括速度給定處理電路、雙電機消隙電路、驅動器電源開放處理電路、極化控制電路、鎖定控制電路、油泵控制電路、航空燈控制電路以及配電輸出單元，而輸入輸出處理電路包括數字輸入信號濾波處理電路、數字輸出信號綜合處理電路、模擬輸入信號綜合處理電路和模擬輸出信號綜合處理電路。將面板開關信號以及來自天線控制單元和便攜控制單元的控制信號送入優先級控制電路進行優先級管理和綜合，產生天線方位和俯仰軸使能、極化調整、俯仰收藏等控制信號，控制相應的電路工作，同時輸出優先級控制信號，切換驅動單元的速度給定，優先級最高為CCU，依次下來為DCU、ACU、RCU，從天線、驅動單元、DCU面板、CCU、ACU來的檢測信息由數字輸入信號濾波處理電路分類送至優先級控制電路、數字輸出信號綜合電路、故障及保護電路及公用電路，一部分模擬信號從ACU、CCU、DCU面板送入公用電路的速度給定處理電路，再由雙電機消隙電路將輸出信號轉入輸出信號綜合處理電路，最終至AZ DU、EL DU，另一部分從AZ DU、EL DU驅動單元送來的模擬信號經模擬輸入信號處理電路後送至模擬輸出信號綜合電路，最終至ACU。配電輸出單元輸入的三相交流電源經接觸器和熔斷器控制及保護後，為各功能電路提供交流電源，同時輸出作為方位及俯仰驅動單元的交流電源。
如圖5，CCU單元用於對天線方位、俯仰軸的便攜控制，包括來自DCU的控制電源、面板產生的信號輸入部分，如使能產生、方位驅動供電開放、俯仰驅動供電開放、方位速度給定和俯仰速度給定，還包括常用的綜合信號處理電路和輸出部分，綜合信號處理電路處理來自面板的信號，如濾波、連鎖、綜合等常用的功能模塊，而信號經處理後形成的可攜式控制使能、驅動控制使能和速度給定的控制指令輸出給DCU，其中便攜控制使能信號還要經過DCU進入ACU進行軟體分析判斷，判斷之後又返回DCU執行。便攜控制使能開放該級控制方式並提供驅動電源，驅動控制使能激活驅動器、速度給定電路產生速度給定信號送給相應的驅動單元，其所需的直流電源來自驅動控制及配電單元。
圖6為DCU優先級控制電路的電路圖，由與或邏輯電路組成。一組前後串聯的與或門以CCU輸出的使能信號CVIET為與門1輸入，以與門1輸出和DCU輸出的使能信號為或門1的輸入，另一組前後串聯的與或門以DCU輸出的使能信號DRV為與門2輸入，以ACU輸出的使能信號CTRL為或門2輸入，兩組或門的輸出信號I2、I3與CCU的使能信號CVIET，即I1同時作為另一與門3的輸入，與門3的輸出信號EN決定方位俯仰驅動單元的交流供電電源是否開放和速度指令傳輸開關是否開放，或門1的輸出信號I2作為另一與門4的輸入，其輸出BDRV信號決定DCU面板上使能開關指示燈是否點亮。I1、I2、I3分別作用於DCPDU中的公用電路達到各執行機構的分層優先級控制效果，從圖7中可以看出當CVIET＝0時，不論DRV和CTRL信號如何，I1＝CVIET＝0，I2＝0，I3＝1，當CVIET＝1，DRV＝0時，不論CTRL信號如何，I1＝1，I2＝0，I3＝1，當CVIET＝1，DRV＝1，CTRL＝0時，I1＝1，I2＝1，I3＝0，當I1、I2、I3中某一信號為0時，所對應的CCU、DCU、ACU中該單元具有控制權。
RCU實際上是一個上位集中控制計算機，包括一普通PC或工控PC，以RS232或485通訊協議完成組網，其硬體配備有PCL745B的集成異步通訊卡，與ACU對應的異步通訊卡通過電纜連接，串行通信以異步方式進行，異步通信採用半雙工方式，天線控制單元不主動發送命令，只是在接收到來自上位微機的命令時，執行該命令並將控制系統的工作狀態立即發送給監控微機，接收和發送數據都以ASCII字符形式傳輸。實質上天線控制單元和通訊上位控制單元是串聯的關係，當在ACU面板上按下RUMOTE CONTROL鍵後，ACU和RCU連通，表示在硬體上已經具備了將優先控制權交由RCU的條件，而對優先級的判斷和確認還須經過ACU內的優先級軟體模塊運行實現。
本發明的分層優先級控制裝置為RCU、ACU、DCU、CCU的關係協調，每一單元均有一個使能信號。DCU中的優先級控制電路將面板開關信號以及來自天線控制單元和便攜控制單元的控制信號進行優先級管理及綜合，產生天線方位和俯仰軸使能、極化調整、俯仰收藏等控制信號，控制相應的電路工作，同時輸出優先級控制信號，切換方位和俯仰驅動單元的速度給定。而RCU是通過ACU完成監控的目的，只有當執行ACU操作截面的Remote control功能，且界面優先級指示為「CTRL」時，系統的控制權才由ACU交給RCU，四級優先級控制的優先權分別為CCU最高，DCU其次，ACU再其次，RCU最低。當優先級較高的設備使能信號按下時，可以覆蓋低級別的控制方式，而一旦高優先級的控制被取消，低級設備控制方式便可以恢復工作，其控制轉換流程如圖7所示，在初始化後，ACU便進入了使能判斷的分支平臺，當使能信號發生轉換時都必須返回分支平臺進行判斷，本發明中ACU使能信號由數據採集卡產生，最終接入DCU，ACU信號特徵標識設為I1；DCU的使能信號由該設備面板上使能開關產生，送入DCU的驅動控制板，DCU信號特徵標識設為I2，CCU的使能信號由該面板上「CCU使能」開關產生，由遠程電纜送入DCU，經濾波處理後送入優先級控制電路工作，信號特徵標識設為I3，而RCU使能標識設為I4，各級使能信號均為低電平有效，如果此時ACU面板上的使能鍵按下，ACU判斷到ACU處於使能工作狀態，在其界面上將顯示ACU的「CTRL」使能標識，ACU便通過向DCU發送指令而控制天線運動，動作完成，再判斷有無高級控制存在，如果沒有，本級繼續存在，進行其他動作，如果有其他高級控制存在，則判斷是何種高級控制，由ACU重新進行標誌設置及相關轉移，然後再次進行使能判斷，如果無任何使能出現則對狀態進行監測，直到有一種使能出現，同理，當DCU和CCU面板上的使能鍵按下後，ACU將判斷使能狀態，然後由相應的單元執行動作，稍有不同的是，由於RCU是通過程序作用於ACU，從而執行動作，所以過程有所不同，圖8為RCU主程序流程圖，當通過在ACU中執行REMOUTE CONTROL功能項時，便開始RCU功能，首先判斷ACU使能標識I3是否為零，如果不為零，即表示由CCU或DCU在控制優先權，ACU提示各項使能，並等待ACU使能恢復，如果未恢復，繼續等待，如果恢復了，表示此時優先級已交由ACU，即I3為零，然後將RCU使能標識I4置零並輸出，開通串行口中斷，執行中斷子程序，判斷中斷子程序返回的接受命令，如一些天線動作命令，當確認了指令所代表的動作後，轉移相關通信指令流程，接著執行同其它單元相同的步驟，如開始發送控制命令、輸出控制信號和速度給定信號，同時回饋ACU所檢測的各種狀態和故障信息。上述串行中斷子程序流程圖如圖9，當開通串行口中斷後，首先進行中斷現場處理，執行中斷優先級，暫時屏蔽高優先級，ACU接受RCU發送的包括命令內容的通信字符，判斷規定字符是否到達，如果字符到達，置提示標誌，如一些代表天線執行動作的通訊命令，然後中斷返回，如果沒有收到字符，ACU請求提示標誌，然後中斷返回。
權利要求
1.一種衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，包括天線控制單元，用於判斷所有控制單元的優先級、發送控制或檢測指令至控制單元和驅動單元、接收及處理各單元檢測和故障信息；方位驅動單元，接收來自控制單元的控制命令以及執行天線系統方位電機的速度控制和功率驅動；俯仰驅動單元，接收來自控制單元的控制命令以及執行天線系統俯仰電機的速度控制和功率驅動；驅動控制及配電單元，含驅動控制單元和配電單元，用於為各單元功能電路提供交流或控制電源、輸出作為方位及俯仰驅動單元的交流電源、完成天線控制單元及方位俯仰驅動單元未涉及的控制和檢測工作。其特徵在於還包括通過遙控方式對天線方位、俯仰軸進行控制的通信上位遙控單元，該遙控單元對天線系統的控制權限通過與天線控制單元的串聯電路的連通及運行遙控單元軟體模塊來獲得，其對天線系統的具體控制通過驅動控制及配電單元完成；和對天線方位、俯仰軸進行近距離手動控制的便攜控制單元，該單元對天線系統的控制權限由天線控制單元判斷和確認，其對天線系統的具體控制通過驅動控制及配電單元完成；所述便攜控制單元安裝於室外天線系統上，所述天線控制單元內裝載有優先級控制軟體模塊、天線系統旋變值處理軟體模塊、遙控單元軟體模塊和中斷子程序，以上所述各控制單元均通過電纜連接。
2.如權利要求1所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，其特徵在於所述驅動控制及配電單元包括優先級控制電路、輸入輸出處理電路、保護電路、控制電源和含配電輸出單元的公用電路，其中輸入輸出處理電路包括數字輸入信號濾波處理電路、數字輸出信號綜合處理電路、模擬輸入信號綜合處理電路和模擬輸出信號綜合處理電路；來自面板開關、天線控制單元和便攜控制單元的控制信號送入優先級控制電路進行優先級管理和綜合，控制相應的電路工作，同時輸出優先級控制信號，切換驅動單元的速度給定，從天線、驅動單元、驅動控制及配電單元面板、便攜控制單元、天線控制單元來的檢測信息由數字輸入信號濾波處理電路分類送至優先級控制電路、數字輸出信號綜合電路、故障及保護電路及公用電路，一部分模擬信號從天線控制單元、便攜控制單元、驅動控制及配電單元面板送入公用電路，再將輸出信號轉入輸出信號綜合處理電路，最終至俯仰和方位驅動單元，另一部分從俯仰和方位單元送來的模擬信號經模擬輸入信號處理電路後送至模擬輸出信號綜合電路，最終至天線控制單元。
3.如權利要求2所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，其特徵在於所述優先級控制電路由與或邏輯電路組成，一組前後串聯的與或門以便攜控制單元輸出的使能信號為與門1的輸入，以與門1的輸出和驅動控制及配電單元輸出的使能信號為或門1的輸入，另一組前後串聯的與或門以驅動控制及配電單元輸出的使能信號為與門2的輸入，以天線控制單元輸出的使能信號為或門2的輸入，便攜控制單元的使能信號、或門1的輸出、或門2的輸出分別作用於驅動控制及配電單元的公用電路以執行優先級控制，兩組或門的輸出信號與便攜控制單元的使能信號同時作為另一與門3的輸入，與門3的輸出信號決定方位俯仰驅動單元的交流供電電源是否開放和速度指令傳輸開關是否開放，或門1的輸出信號作為另一與門4的輸入，其輸出信號決定驅動控制單元面板上使能開關指示燈是否點亮。
4.如權利要求1所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，其特徵在於所述天線控制單元包括接收和輸出其他單元的模擬信號的模擬I/O電路、接收和輸出其他單元的數位訊號的數字I/O電路和對來自模擬I/O電路和數字I/O電路的信號進行判斷、分析及控制的微機系統，所述微機系統包括微機電源、內置軟體的工控機主機板、總線擴展板、顯示卡、顯示器。
5.如權利要求1所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，其特徵在於所述便攜控制單元包括來自DCU的控制電源、面板產生的信號輸入部分、對輸入信號進行處理的綜合信號處理電路和經信號處理後產生的輸出部分，所述輸出部分包括可攜式控制使能指令、驅動控制使能指令和速度給定的控制指令，並最終輸出至DCU的公用電路。
6.如權利要求1所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，其特徵在於所述通信上位遙控單元包括一個配備有異步通信卡的普通或工控PC，該遙控單元通過異步通訊卡和RCU軟體模塊與天線控制單元進行通訊。
7.如權利要求1所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制裝置，其特徵在於在天線控制單元、驅動控制及配電單元、方位驅動單元、俯仰驅動單元、通信上位遙控單元和便攜控制單元內均設置有保護電路，其中驅動控制及配電單元、方位驅動單元、俯仰驅動單元、通信上位遙控單元和便攜控制單元內的保護電路輸出均接入天線控制單元，並通過天線控制單元內的軟體進行綜合處理。
8.一種衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制方法，其特徵在於包括以下步驟步驟1系統開機後，天線控制單元進入用戶工作狀態，對系統進行初始化和各種初始監控輸出，繼而完成對各數字輸入及模擬量的濾波及檢測，並進行天線位置角度運算；步驟2對便攜控制單元、天線控制單元、驅動控制單元和通信上位遙控單元各級設備的使能控制信號進行檢查和判斷，當檢測到某一級控制單元的相應使能信號，便進行分支轉移，轉入該級的控制過程；a當通過通信上位遙控單元主程序進入通信上位遙控單元工作使能時的控制過程後，在天線控制單元的界面上顯示「CTRL」使能標識，遙控單元便通過通信上位遙控單元主程序作用於天線控制單元裝置，發送天線運動控制和極化運動等控制的相應命令、輸出開關控制信號和速度給定信號，同時回饋天線控制單元所檢測的各種狀態和故障信息，接著天線控制單元判斷是否出現高優先級控制方式，如無，則檢測本級控制使能是否存在，存在時，回到遙控單元控制循環，不存在時，回到分支平臺，如有高優先級控制使能出現，則判斷是何種高級控制，然後進行相應的標誌設置以便天線控制單元作出記錄和狀態輸出指示，同時開始分支轉移，回到分支平臺。b當展開天線控制單元工作使能時的控制過程，在界面上顯示「CTRL」使能標識，天線控制單元開始控制天線及相應的運動，其餘過程同a所述。c當展開驅動控制單元工作使能時的控制過程，在界面上顯示「DCU」使能標識，驅動控制單元開始控制天線及相應的運動，其餘過程同a所述。d當展開便攜控制單元工作使能時的控制過程，在界面上顯示「CCU」使能標識，便攜控制單元開始控制天線的常規運動，其餘過程同a所述。步驟3如無任何使能信號出現，則對天線及伺服定位系統進行狀態監視，然後回到使能狀態的判斷。
9.如權利要求8所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制方法，其特徵在於所述通信上位遙控單元主程序包括以下步驟通過在天線控制單元面板上按下上位通訊控制軟鍵時，開始通信上位遙控單元功能；判斷天線控制單元使能標識是否為零；如果天線控制單元使能標識不為零，天線控制單元提示各項使能，並等待天線控制單元使能恢復，如果未恢復，繼續等待，如果恢復了，表示優先級已交由天線控制單元，即天線控制單元使能標識為零；將通信上位遙控單元使能標識置零並輸出；開通串行口中斷，執行中斷子程序；判斷中斷子程序返回的接受命令；當確認了指令所代表的動作後，轉移相關通信指令流程；接著執行同其它單元相同的步驟。
10.如權利要求9所述的衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制方法，其特徵在於所述中斷子程序包括以下步驟進行中斷現場處理，執行中斷優先級；天線控制單元接受通信上位遙控單元發送的包括命令內容的通信字符；判斷規定字符數是否到達；如果字符數到達，置一些代表天線執行動作的通訊命令提示標誌，然後中斷返回；如果字符數未到達，清除提示標誌，然後中斷返回。
全文摘要
本發明公開了一種衛星通訊高低空遙感定位伺服分層優先級控制方法和裝置，包括天線控制單元、方位驅動單元、俯仰驅動單元、驅動控制及配電單元，其特徵在於還包括通訊上位遙控單元和便攜控制單元，有益效果是分層思想明確，優先級處理後為各設備單獨投入工作提供了基礎，一旦出現誤操作，可由高級別的控制方式覆蓋，安全可靠性明顯提高，尤其是CCU系統置於天線中心體附近，操作人員可隨時切斷任何不正常的情況。
文檔編號H04B7/155GK1585301SQ20041002476
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月28日 優先權日2004年5月28日
發明者焦育良 申請人:上海矽力電子科技有限公司