[實用新型]一種機(jī)載小型化天線伺服控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721899571.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207752336U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹薇華;郭宇龍;李雅瓊;齊振濤;王輝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙測技術(shù)研究所;航天長征火箭技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D3/12
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種機(jī)載小型化天線伺服控制器，包括驅(qū)動模塊、控制模塊，控制模塊通過將伺服控制器模塊化并采用SIP處理器處理速度、位置信息，能夠在無人機(jī)飛行過程中實現(xiàn)指令快速執(zhí)行及衛(wèi)星通信系統(tǒng)的輕量化要求，不僅滿足了無人機(jī)載荷的要求，同時解決了現(xiàn)有技術(shù)中伺服控制器體積、質(zhì)量偏大的問題，結(jié)構(gòu)簡潔，可靠性高，反應(yīng)速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種機(jī)載小型化天線伺服控制器，屬于電機(jī)伺服控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機(jī)載衛(wèi)星通信作為移動衛(wèi)星通信的一種方式，其主要任務(wù)是實現(xiàn)天線對目標(biāo)衛(wèi)星的高精度定向與跟蹤，建立穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，從而實現(xiàn)高質(zhì)量的通訊。機(jī)載衛(wèi)星通信的質(zhì)量在一定程度上取決于天線跟蹤衛(wèi)星的精度，關(guān)鍵技術(shù)是伺服系統(tǒng)能夠?qū)崟r的調(diào)整天線指向，即在飛機(jī)運動過程中伺服系統(tǒng)能夠很好的隔離由于載體運動帶來的各種擾動，使天線能夠始終準(zhǔn)確地對準(zhǔn)目標(biāo)衛(wèi)星，從而實現(xiàn)運動中連續(xù)、穩(wěn)定的衛(wèi)星通信。而伺服系統(tǒng)的“大腦”是伺服控制器。伺服控制器硬件包括電源模塊、驅(qū)動模塊和控制模塊。電源模塊給伺服控制系統(tǒng)的各個電機(jī)、角位置傳感器、慣導(dǎo)、速率陀螺及驅(qū)動模塊和控制模塊供電。控制模塊聯(lián)合伺服控制器軟件接收角位置傳感器、慣導(dǎo)及陀螺數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過控制算法輸出天線指向指令，經(jīng)驅(qū)動模塊控制天線轉(zhuǎn)動，完成天線指向。

在現(xiàn)有技術(shù)中，長航時無人機(jī)體積小，重量輕，因此所承受的最大載荷有限，對于無人機(jī)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的輕量化要求非常高。現(xiàn)有無人機(jī)衛(wèi)星通信系統(tǒng)輕量化、數(shù)字化程度往往不能滿足無人機(jī)載荷要求，容易出現(xiàn)體積偏大、質(zhì)量偏高，占地面積大等情況，不利于無人機(jī)長航時飛行。

實用新型內(nèi)容

本實用新型解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)中無人機(jī)衛(wèi)星通信系統(tǒng)伺服控制器體積、質(zhì)量偏大，集成化程度不高的問題，提出了一種機(jī)載小型化天線伺服控制器，滿足了現(xiàn)代無人機(jī)長航時情況下的飛行需求。

本實用新型解決上述技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種機(jī)載小型化天線伺服控制器，包括控制模塊、驅(qū)動模塊，控制模塊輸出端與驅(qū)動模塊輸入端相連并向驅(qū)動模塊輸出控制指令。

所述控制模塊包括上位機(jī)、慣導(dǎo)裝置、跟蹤接收器、第一RS422驅(qū)動模塊、第二RS422驅(qū)動模塊、陀螺儀器、方位旋變傳感器、俯仰旋變傳感器、極化旋變傳感器、SIP解碼處理器、FPGA核心處理器、DSP處理器、EEPROM存儲處理器，其中：

所述上位機(jī)輸出端、慣導(dǎo)裝置輸出端、跟蹤接收器輸出端均與第一RS422驅(qū)動模塊輸入端相連，第一RS422驅(qū)動模塊輸出端于FPGA核心處理器輸入端相連，F(xiàn)PGA核心處理器輸出端與DSP處理器雙向連接，同時FPGA核心處理器輸出端與EEPROM存儲處理器輸入端相連，EEPROM存儲處理器輸出端與DSP輸入端相連；

所述陀螺儀器輸出端、方位旋變傳感器輸出端、俯仰旋變傳感器輸出端、極化旋變傳感器輸出端與SIP解碼處理器輸入端相連，SIP解碼處理器輸出端與FPGA核心處理器輸入端相連，F(xiàn)PGA核心處理器輸出端與第二RS422驅(qū)動模塊輸入端相連，第二RS422驅(qū)動模塊輸出端與驅(qū)動模塊相連。

所述驅(qū)動模塊包括方位驅(qū)動電路、俯仰驅(qū)動電路、極化驅(qū)動電路、電機(jī)繞組，其中：

所述控制模塊輸出端與方位驅(qū)動電路輸入端、俯仰驅(qū)動電路輸入端、極化驅(qū)動電路輸入端相連，方位驅(qū)動電路輸出端、俯仰驅(qū)動電路輸出端、極化驅(qū)動電路輸出端與電機(jī)繞組輸入端相連，電機(jī)繞組驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。

還包括電源模塊，其中電源模塊電壓為28V。

所述SIP解碼處理器封裝于尺寸為40mm×40mm×20mm的殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)。

優(yōu)選的，所述控制模塊、驅(qū)動模塊封裝于尺寸為167×105×65.5mm的殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述殼體結(jié)構(gòu)材料為TG170PCB板。