[發明專利]一種車載衛星地面站中基于伺服控制的天饋系統

在審

• 申請號: 202011371459.4
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112491462A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王博;燕標
• 申請（專利權）人: 成都泰格微電子研究所有限責任公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明公開了一種車載衛星地面站中基于伺服控制的天饋系統，包括天線座架、天饋單元、伺服控制單元和計算機設備；所述天饋單元復合饋源以及與所述復合饋源配合的天線，所述天線為拋物面天線，復合饋源通過支架固定于拋物面天線的焦點處；所述天線座駕，包括用于安裝所述拋物面天線的X?Y型天線座和用于帶動所述X?Y型天線座轉動的伺服電機；所述伺服控制單元，用于測量天饋系統的載車方向、傾斜、側滾、經度、維度和海拔高度，傳輸給計算機設備，并根據計算機設備的控制指令，控制座駕中的伺服電機動作，帶動所述X?Y型天線座轉動，保證天饋單元與目標衛星的對齊。本發明能夠有效保證衛星地面站與目標衛星的對齊，并具有較高的對齊精度。

技術領域

本發明涉及衛星地面站，特別是涉及一種車載衛星地面站中基于伺服控制的天饋系統。

背景技術

傳統的衛星地面站有多種類型，其中小型衛星地面站一般只承擔觀測和中繼等功能。一種最典型的小型衛星地面站就是衛星通信關口站(Gateway Station)，其功能是將衛星通信系統的衛星信號與地面通信網絡相連接，例如將衛星電話接入地面有線電話網絡，或者將衛星寬帶數據接入地面光纖網絡，它完成衛星通信系統信令協議的解釋、轉換和與地面網絡的信息交換，但是，傳統的衛星地面站在與目標衛星的對齊精度上還有所不足。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種車載衛星地面站中基于伺服控制的天饋系統，能夠有效保證衛星地面站與目標衛星的對齊，并具有較高的對齊精度。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種車載衛星地面站中基于伺服控制的天饋系統，包括天線座架、天饋單元、伺服控制單元和計算機設備；

所述天饋單元復合饋源以及與所述復合饋源配合的天線，所述天線為拋物面天線，復合饋源通過支架固定于拋物面天線的焦點處；

所述天線座駕，包括用于安裝所述拋物面天線的X-Y型天線座和用于帶動所述X-Y型天線座轉動的伺服電機；

所述伺服控制單元，用于測量天饋系統的載車方向、傾斜、側滾、經度、維度和海拔高度，傳輸給計算機設備，并根據計算機設備的控制指令，控制座駕中的伺服電機動作，帶動所述X-Y型天線座轉動，保證天饋單元與目標衛星的對齊；

所述計算機設備，用于根據伺服控制單元測量得到的信息，生成控制指令，傳輸給伺服控制單元，由伺服控制單元根據控制指令控制伺服電機動作。

優選地，所述復合饋源包括采用密封罩密封在一起的Ka左旋圓極化饋源、L左旋圓極化饋源和L右旋圓極化饋源。所述Ka左旋圓極化饋源、L左旋圓極化饋源和L右旋圓極化饋源均連接有信號端口。所述信號端口為SMA接口，用于通過電纜與衛星地面站中的設備進行信號傳輸。

其中，所述伺服控制單元包括：GPS/北斗定位定向測姿設備、天線控制器、電機驅動器、限位開關及角編碼器；

所述GPS/北斗雙天線定位定向測姿設備, 用于測量天饋系統的載車方向、傾斜、側滾、經度、維度和海拔高度，通過RS232接口傳輸給計算機設備；

所述天線控制器，用于通過RS232接口接收來自計算機設備的控制指令，進行解析后傳輸給電機驅動器；

限位開關及角編碼器，用于根據電機驅動器接收到的信號，對所述電機驅動器進行轉動角度編碼和限位編碼，得到編碼信息；

所述電機驅動器，用于根據限位開關及角編碼器的編碼信息，驅動座駕中的伺服電機動作，帶動X-Y型天線座轉動，使得天饋單元與目標衛星的對齊。

所述計算機設備包括：

計算單元，根據GPS/北斗雙天線定位定向測姿設備測量得到的載車方向、傾斜、側滾、經度、維度和海拔高度，結合衛星位置，計算出衛星相對于天饋系統的角度和方向；

控制指令生成單元，用于根據計算單元獲得的角度與方向，確定需要控制伺服電機需要轉動的角度與方向，并據此生成控制指令，通過RS232接口傳輸給天線控制器；

所述衛星位置根據當前時間和衛星系統中已知的衛星隨時間的運轉規律確定。