一種車載衛星通信伺服系統的製作方法
2023-05-12 01:52:31
專利名稱：一種車載衛星通信伺服系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車載衛星通信伺服系統，特別是涉及一種適用於無源跟蹤的車載衛星通信伺服系統，例如CDMA制式的車載衛星通信伺服系統。
背景技術：
在地面上固定的衛星天線通信系統，只需要調整天線對準衛星就可方便的進行通信，可是在運動的汽車或輪船上時，由於道路的顛簸、天線載體的轉向，天線就不能準確的對到衛星，無法正常接收衛星信號，因此需要一種行動裝置上與衛星穩定通信的「動中通」技術。「動中通」技術的關鍵是快速、穩定、可靠的伺服系統。其核心是構造一個穩定平臺，使運動載體上的天線能夠不受外界擾動的影響，始終保持天線的空間指向不變。現有的「動中通」跟蹤指向主要分為有源跟蹤和無源跟蹤兩種方式，或者這二者的結合。有源跟蹤是指利用通信對方的信號相位、強度變化等信息來進行跟蹤；無源跟蹤是指跟蹤時不需要通信對方的通信信號，而是利用自身載體上安裝的載體姿態、方位、地理位置等傳感器來感知載體姿態方位的變化，然後根據這些變化再實時修正天線的位置從而實現對衛星的跟蹤。然而，傳統的車載衛星通信伺服系統具有系統結構複雜、響應速度慢、跟蹤精度低和跟蹤失敗後需要重新捕獲、通信效率低等缺點，不能適用於CDMA制式的車載衛星通信系統。
實用新型內容本實用新型的目的在於解決現有車載衛星通信伺服系統的不足，提供一種新型的車載衛星通信伺服系統，克服傳統車載衛星通信伺服系統結構複雜、響應速度慢、跟蹤精度低和跟蹤失敗後需要重新捕獲、通信效率低等缺點。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的一種車載衛星通信伺服系統，它包括控制器、導航系統、方位調節裝置和俯仰角度調節裝置，所述的方位調節裝置包括方位電機驅動器、方位電機、方位傳動機構、方位碼盤、方位零位傳感器，所述的俯仰角度調節裝置包括俯仰電機驅動器、俯仰電機、俯仰傳動機構、俯仰碼盤、俯仰限位及零位傳感器；控制器設有至少五個信號採集接口和至少兩個驅動接口，控制器通過其兩個驅動接口分別與方位電機驅動器和俯仰電機驅動器連接，方位電機驅動器與方位電機相連，方位電機與方位傳動機構連接，俯仰電機驅動器與俯仰電機相連，俯仰電機與俯仰傳動機構連接；控制器通過其五個信號採集接口分別與導航系統、方位碼盤、俯仰碼盤、方位零位傳感器和俯仰限位及零位傳感器連接。本實用新型採用一種新型的「姿態方位組合導航系統」來獲取車輛的實時姿態及位置信息，在GPS信號良好時採用雙GPS方案獲取車輛的姿態信息，當GPS信號不良或丟失時，切換到慣性導航方式，仍然能保持良好的導航精度。本實用新型的有益效果是結構簡單、響應速度快、跟蹤精度高，且跟蹤失敗後無需重新捕獲，車載終端與衛星的通信效率大大提高。
圖I為本實用新型系統組成框圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案如圖I所示，一種車載衛星通信伺服系統，它包括控制器、導航系統、方位調節裝置和俯仰角度調節裝置，所述的方位調節裝置包括方位電機驅動器、方位電機、方位傳動機構、方位碼盤、方位零位傳感器，所述的俯仰角度調節裝置包括俯仰電機驅動器、俯仰電機、俯仰傳動機構、俯仰碼盤、俯仰限位及零位傳感器；控制器設有五個信號採集接口和兩個驅動接口，控制器通過其兩個驅動接口分別與方位電機驅動器和俯仰電機驅動器連接，方位電機驅動器與方位電機相連，方位電機與方位傳動機構連接，俯仰電機驅動器與俯仰電機相連，俯仰電機與俯仰傳動機構連接；控制器通過其五個信號採集接口分別與導航系統、方位碼盤、俯仰碼盤、方位零位傳感器和俯仰限位及零位傳感器連接。本實用新型的工作原理如下控制器通過信號採集接口採集到導航系統傳來的載體方位姿態信號，結合衛星的軌道參數計算出衛星相對於載體的方位角與俯仰角，同時控制器通過編碼器獲取天線相對於載體的方位角與俯仰角，並計算出天線方位、俯仰角與衛星方位、俯仰角之間的差值，經過控制器處理後轉化為方位電機和俯仰電機的驅動信號，驅動信號通過控制器的兩個驅動接口分別發送給方位電機和俯仰電機，帶動天線指向衛星，同時電機的動作通過傳動機構傳送到碼盤上，這樣，控制器可以實時獲得天線的實時方位角與俯仰角；方位零位傳感器可以讓系統初始化時確定天線相對於載體的方位角的零位位置，俯仰零位傳感器可以讓系統初始化時確定天線相對於載體的俯仰角的零位位置；而俯仰限位傳感器則在天線俯仰運動到達最高或最低時觸發，控制器在收到俯仰高限位觸發信號時，則禁止天線繼續向上運動，但向下運動不受影響，控制器在收到俯仰低限位觸發信號時，則禁止天線繼續向下運動，但向上運動不受影響，這樣天線俯仰方向只能在設定的安全範圍類運動，避免了因俯仰運動超出範圍而收到機械上的損壞。方位傳動機構還包括一個導電滑環，導電滑環的使用避免了天線在方位轉動時連接線纜的纏繞，可以讓天線在方位上連續無限制的轉動，而不影響整個系統的電源供給及信號傳輸，這樣在使用中就不會因為天線方位轉動到限制位置而導致的通信的中斷。權利要求1.一種車載衛星通信伺服系統，其特徵在於它包括控制器、導航系統、方位調節裝置和俯仰角度調節裝置，所述的方位調節裝置包括方位電機驅動器、方位電機、方位傳動機構、方位碼盤、方位零位傳感器，所述的俯仰角度調節裝置包括俯仰電機驅動器、俯仰電機、俯仰傳動機構、俯仰碼盤、俯仰限位及零位傳感器；控制器設有至少五個信號採集接口和至少兩個驅動接口，控制器通過其兩個驅動接口分別與方位電機驅動器和俯仰電機驅動器連接，方位電機驅動器與方位電機相連，方位電機與方位傳動機構連接，俯仰電機驅動器與俯仰電機相連，俯仰電機與俯仰傳動機構連接；控制器通過其五個信號採集接口分別與導航系統、方位碼盤、俯仰碼盤、方位零位傳感器和俯仰限位及零位傳感器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種車載衛星通信伺服系統，它包括控制器、導航系統、方位調節裝置和俯仰角度調節裝置，控制器設有至少五個信號採集接口和至少兩個驅動接口，控制器通過其兩個驅動接口分別與方位電機驅動器和俯仰電機驅動器連接，方位電機驅動器與方位電機相連，方位電機與方位傳動機構連接，俯仰電機驅動器與俯仰電機相連，俯仰電機與俯仰傳動機構連接；控制器通過其五個信號採集接口分別與導航系統、方位碼盤、俯仰碼盤、方位零位傳感器和俯仰限位及零位傳感器連接。本實用新型結構簡單、響應速度快、跟蹤精度高，且跟蹤失敗後無需重新捕獲，車載終端與衛星的通信效率大大提高。
文檔編號H04B7/185GK202374265SQ20112052907
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者何偉, 侯學軍, 唐可畏, 袁建軍 申請人:成都創億嘉科技有限公司