[發明專利]一種動中通衛星通信天線系統的分布式控制系統

有效

• 申請號: 201210516084.5
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102983402A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉政華;何峰
• 申請（專利權）人: 湖南創智數碼科技股份有限公司;湖南電子信息產業集團有限公司
• 主分類號: H01Q3/08
• 分類號: H01Q3/08;H01Q1/27;G05B19/418
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及衛星通信的控制領域，特別是涉及一種動中通衛星通信天線系統的分布式控制系統。

背景技術

動中通是“移動中的衛星地面站通信系統”的簡稱。通過動中通系統，車輛、輪船、飛機等移動的載體在運動過程中可實時跟蹤衛星等平臺，不間斷地傳遞語音、數據、圖像等多媒體信息，可滿足各種軍民用應急通信和移動條件下的多媒體通信的需要。動中通系統很好地解決了各種車輛、輪船等移動載體在運動中通過地球同步衛星，實時不斷地傳遞語音、數據、高清晰的動態視頻圖像、傳真等多媒體信息的難關，是通信領域的一次重大的突破，是當前衛星通信領域需求旺盛、發展迅速的應用領域，在軍民兩個領域都有極為廣泛的發展前景。

現有技術中，針對動中通衛星通信天線系統，比較優越的控制方案是采用安裝有慣導陀螺的集中式嵌入式系統。采用嵌入式控制系統，針對動中通衛星通信天線系統控制特點專門進行優化設計，針對性強，控制效果較好，穩定性較高。

但采用安裝慣導陀螺的動中通衛星通信天線系統的集中式嵌入式控制系統，控制系統控制天線方位軸、俯仰軸和極化軸分別轉動需要調整的方位軸、俯仰軸和極化軸角度后，由于采用開環控制方式，方位軸、俯仰軸和極化軸實際是否轉動了需要調整的角度，控制系統無法判斷，如果方位軸、俯仰軸和極化軸實際沒有轉動需要調整的角度，控制系統因為無法判斷，所以就不能及時做調整，無法實現高精度控制。另外，由于慣導陀螺固有的時漂性，也會導致控制系統控制精度降低。因此，現有技術中，安裝慣導陀螺的動中通衛星通信天線系統的集中式嵌入式控制系統存在控制精度低的問題。

發明內容

本發明提供一種動中通衛星通信天線系統的分布式控制系統，目的是能夠克服現有技術中，安裝慣導陀螺的動中通衛星通信天線系統的集中式嵌入式控制系統控制精度低、無法長時間工作和成本高的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種動中通衛星通信天線系統的分布式控制系統，包括：

主控制子系統，姿態測量子系統和三軸子系統；

所述姿態測量子系統，用于測量動中通天線平臺姿態數據，發送所述動中通天線平臺姿態數據到所述主控制子系統；

所述三軸子系統，用于分別測量天線方位軸的角速度和角加速度、天線俯仰軸的角速度和角加速度和天線極化軸的角度，發送所述天線方位軸的角速度和角加速度、天線俯仰軸的角速度和角加速度和天線極化軸的角度到所述主控制子系統，依據從所述主控制子系統接收到的所述需要調整的天線方位軸、俯仰軸和極化軸的角度，控制天線在方位軸、俯仰軸和極化軸方向的轉動；

所述主控制子系統，用于測量衛星信標信號的強度數據，依據所述動中通天線平臺姿態數據以及所述天線方位軸的角速度和角加速度、所述天線俯仰軸的角速度和角加速度和天線極化軸的角度以及所述衛星信標信號的強度數據計算下一時刻動中通天線平臺姿態數據，依據計算得到的所述下一時刻動中通天線平臺姿態數據和所述動中通天線平臺姿態數據，計算需要調整的天線方位軸、俯仰軸和極化軸的角度，發送所述需要調整的天線方位軸、俯仰軸和極化軸的角度到所述三軸子系統；

所述角度包括角度的大小和方向；

所述主控制子系統、所述姿態測量子系統和所述三軸子系統之間分別通過CAN接口互相連接，構成并行分布式結構。

可選的，所述動中通衛星通信天線系統的分布式控制系統還包括：

監控子系統，通過所述CAN接口分別與所述姿態測量子系統、所述主控制子系統和所述三軸子系統相連接，構成并行分布式結構，用于在人機交互界面實時顯示所述主控制子系統、所述姿態測量子系統和所述三軸子系統的狀態數據。

可選的，所述主控制子系統包括：

嵌入式中央處理器單元電路，用于測量衛星信標信號的強度數據，依據所述動中通天線平臺姿態數據以及所述天線方位軸的角速度和角加速度、天線俯仰軸的角速度和角加速度和天線極化軸的角度以及所述衛星信標信號的強度數據計算下一時刻動中通天線平臺姿態數據，依據計算得到的所述下一時刻動中通天線平臺姿態數據和姿態測量子系統測得的所述動中通天線平臺姿態數據，計算需要調整的天線方位軸、俯仰軸和極化軸的角度；

可編程單元電路，與所述嵌入式中央處理器單元電路相連，用于通過編程對所述主控制子系統內部硬件功能進行修改；

A/D轉換電路，與所述可編程單元電路相連，用于將接收到的模擬形式的電流信號轉換為數字形式；