[發明專利]兩自由度球型結構衛星接收天線調整平臺

有效

• 申請號: 201710500920.3
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107196037B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 張地
• 申請（專利權）人: 張地
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q3/08
• 代理公司: 北京卓愛普專利代理事務所(特殊普通合伙) 11920
• 代理人: 王玉松

本發明提供一種兩自由度三球結構衛星接收天線調整平臺，包括本體，本體包括設置在外罩內的轉動件、支撐組件、動力組件和測控組件，轉動件包括球殼，球殼內部設有天線安裝板；支撐組件包括環狀的底座，底座的中央部分向底座的底面延伸成型為底部帶有開口的凹腔；凹腔的內壁上設有若干沿圓周均勻分布的支撐單元，底座的頂面上設有若干沿圓周均勻分布的限位單元；動力組件包括若干沿圓周均勻分布在底座上的步進電機，步進電機的輸出軸上設有傳動輪，傳動輪與球殼的外表面相切，傳動輪所在的平面與球殼的赤道面垂直。利用若干相對布置的與步進電機連接的傳動輪實現球殼在x、y軸上的轉動，從而達到快速地實現天線能夠在360°的范圍內無死角地旋轉。

技術領域

本發明屬于機械設備領域，尤其屬于旋轉機械調整領域，具體涉及一種兩自由度球型結構衛星接收天線調整平臺。

背景技術

利用衛星姿態測量技術和導彈制導技術，建立一個穩定的天線平臺，用它來實現隔離運動載體的搖擺和方位角的變化，確保接收衛星信號天線的波束中心簡便、快速準確地對準衛星，從而實現“動中通”。目前天線對衛星的跟蹤有三種方式：手動跟蹤、程序跟蹤和自動跟蹤，手動跟蹤是根據接收到的信號大小用手操縱天線，程序跟蹤是根據預定的衛星軌道信息和天線波束的指向信息來驅動天線，自動跟蹤是地球站依靠收到的衛星所發射的信號經過處理后驅動跟蹤伺服系統使天線自動地對準衛星。

不論采用上述的哪種方式實現“動中通”，一般都需要將天線固定于一個僅能改變天線朝向的調節裝置上，例如中國專利CN104156000A公開了一種天文式太陽跟蹤器，其利用一組方位角傳感器、一組高度角傳感器構成的姿態傳感器，用閉環控制法實現太陽能設備的天文跟蹤，改變了傳統技術中天文式跟蹤器只能使用開環控制的狀況，使得控制系統的構架更加嚴謹，對配套的電機和后續的機械執行設備的要求更低，省卻了傳統天文跟蹤器必不可少的步進電機和精確的機械定比傳動系統，并使得設備運行更加準確、可靠，造價更加低廉。簡單來說就是利用牽引設備帶動一固定長度的鋼絲繩，進而改變承物平臺的仰角，從而實現對目標的自動跟蹤，但是這種裝置只適合用于定點追蹤或者特定路線上的簡單追蹤。

為了滿足多種不同的移動設備中對衛星信號的跟蹤，現在比較先進的自動追蹤系統采用的是在接收天線的下方設置一個半球形的底，然后在底的外面設一個限制底x、y軸運動但保留x、y軸轉動的底座，然后利用壓電陶瓷電機的驅動端將力傳輸給底，來實現底在x軸和y軸上的轉動，從而達到改變接收天線朝向的問題。但是這種結構的移動衛星跟蹤設備，由于其結構限制，導致其只能適用于相對來說比較緩慢的設備上，例如傳統的車輛、一般的軍事車輛、輪船等等，對于相對來說速度比較快的設備，例如特種列車、飛機、導彈等，其調節速度遠遠跟不上衛星信號相對于物體的改變速度；其次，由于飛機、導彈甚至無人機系統相對來說其運動軌跡不像傳統的移動設備時刻保持正常的運行狀態(例如飛機倒飛或側飛的時候)，此時的跟蹤設備是處于無法工作的癱瘓狀態的；再者，由于目前的技術限制，壓電陶瓷電機無法做到很大，其輸出功率有限，只適用于一定型號規格內的接收天線，若接收天線的體積過大，則很難找到能夠替換其作用的機械設備。

發明內容

為了解決上述現有技術中衛星信號接收存在只適合用于定點追蹤或者特定路線上的簡單追蹤、調節速度慢、無法在某些運載設備上保證正常工作狀態、接收天線的體積不能過大問題，本發明提供一種兩自由度球型結構衛星接收天線調整平臺，

本發明具體技術方案如下：