[發明專利]一種基于船載衛星電視接收裝置實現羅經功能的方法

無效

• 申請號: 201310011431.3
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103105163A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 李海博;鄭麗欽
• 申請（專利權）人: 廈門新諾科技有限公司
• 主分類號: G01C17/00
• 分類號: G01C17/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本發明涉及一種基于船載衛星電視接收裝置實現羅經功能的方法。

背景技術

羅經是提供方向基準的儀器，船舶用以確定航向和觀測物標方位。目前大致有磁羅經、電羅經和GPS羅經三種羅經。磁羅經價格便宜，但易受地礦磁場、渦流、天電等環境因素的影響，精度差，誤差一般在2°～?3°以上，有時甚至高達10°～?20°以上，校差很麻煩，且受緯度自差的影響不易校正，安裝要求高，讀數不方便，不便與其他導航儀器實現自動化操作，裝有磁羅經的鐵殼船，船殼易被磁化，需定時去磁。電羅經經度雖然能達到1°～?2°，但結構復雜，加工精度要求高，造價昂貴，啟動陀螺儀時使其達到穩定運行狀態所需時間較長，一般在1～4小時內才能投入使用。這類儀器的運行是在高速旋轉的電機運動下進行的，所以承受高速運動的軸和軸承都易磨損和損壞，更換成本高。而GPS羅經信號易受電離層、衛星干擾，不穩定。

發明內容

本發明的目的在于利用成熟的衛星通信及定位技術，充分利用衛星電視天線能不斷地搜索衛星信號最強的位置，控制天線轉動，使得天線中心軸在船舶行駛過程中始終對準衛星，其誤差小于0.5°，精確度很高的特性，提供一種生產成本低，利于普及的實現羅經功能的方法。

一種基于船載衛星電視接收裝置實現羅經功能的方法，包括如下步驟：

步驟1、船舶上裝設衛星電視接收裝置，基于該衛星電視接收裝置中天線既有的功能自動對準衛星，已知該衛星所在的靜止軌道上的位置，其經緯度為（ω_1，θ₁）；

步驟2、接收船舶GPS定位系統獲得的當前船舶的經緯度數據，當前船舶的經緯度為（ω_，θ）；

步驟3、計算船舶衛星電視拋物面天線的方位角，所述的拋物面天線的方位角就是旋轉拋物面天線的軸線在水平面的投影與正南方向的夾角AZ，AZ=arccot[sinθ×cosΔω]，其中Δω=?|ω-ω₁|，衛星所在的靜止軌道上的位置，其經緯度為（ω_1，θ₁），當前船舶的經緯度為（ω_，θ）；

步驟4、將AZ角順時針旋轉180°得到船艏與正北方向的夾角HDT，HDT?=?AZ?+?180°，并將該結果直接在船載導航儀器的顯示終端顯示，實現羅經的功能。

由于自動衛星天線可以對行駛中的船載衛星電視接收方向的變化做出敏感性的反映，不斷地搜索衛星信號最強的位置，當搜索到信號最強的位置時，控制天線轉動，使得天線中心軸在船舶行駛過程中始終對準衛星，其誤差小于0.5°，精確度很高。本發明基于成熟的衛星通信及定位技術，充分利用同步衛星和自動衛星天線的這些特性，在船上安裝衛星電視天線接收裝置，通過自動衛星天線捕捉同步衛星信號強度最強的位置，自動將天線中心軸對準該方向，確保天線在船舶行駛過程中始終與衛星對準；再利用船載GPS的地理經緯度信息，計算出衛星天線的方位角（即船艏與正南方向的夾角），從而推算出船艏與正北方向的夾角，實現羅經的功能，為我國水路交通運輸的具體實踐提供實際的需求。本發明可全天候工作，使用壽命長，不易磨損，安裝之后基本不需要維護，在實際應用中更具有普遍推廣性，且生產成本低，利于普及。

附圖說明

圖1為地面船頭上安裝的衛星接收天線與同步衛星的相對位置示意圖；

圖2為本發明的工作流程示意圖。

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳述。

具體實施方式

如圖1所示，為地面船頭上安裝的衛星接收天線與同步衛星的相對位置示意圖，S點為赤道上空同步衛星所在的靜止軌道上的位置，其經緯度為（ω_1，θ₁）；O點為地球的地心；M點為S與O的連線與地面的交點，稱為星下點；P點為地面上衛星信號的接收點，即船舶衛星電視天線接收裝置的安裝位置，也就是船舶所在位置，其經緯度為（ω_，θ），P點地理經度與衛星軌道位置經度之差Δω=?|ω-ω₁|。

如圖2所示，本發明一種基于船載衛星電視接收裝置實現羅經功能的方法，包括如下步驟：

步驟1、船舶上裝設衛星電視接收裝置，基于該衛星電視接收裝置中天線既有的功能自動對準衛星，已知該衛星所在的靜止軌道上的位置，其經緯度為（ω_1，θ₁）；

步驟2、接收船舶GPS定位系統獲得的當前船舶的經緯度數據，當前船舶的經緯度為（ω_，θ）；