[發明專利]一種對星控制系統及方法

在審

• 申請號: 202110834550.3
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113568442A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 周熙軍;方瑞銀;趙憲臣;李建志;李美諺;李鴻偉;王傳超;蔡學福;宋紅艷;劉文慧;陳永秀
• 申請（專利權）人: 山東泉清通信有限責任公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

1.一種對星控制系統，包括波束掃描平面天線，其特征是，所述系統還包括微控制器、驅動器、電機、陀螺儀和慣導；所述微控制器對慣導和陀螺儀獲取的數據進行處理，得到載體的姿態信息，并將所述姿態信息進行坐標轉換，將載體的三軸擾動轉換為包括方位和俯仰的兩軸跟蹤參數，并基于所述兩軸跟蹤參數控制驅動器驅動電機動作；所述電機包括方位電機和俯仰電機，用于分別調整天線的方位角和俯仰角。

2.根據權利要求1所述的對星控制系統，其特征是，所述兩軸跟蹤參數為微控制器坐標轉換的計算值與系數K的乘積，所述系數K滿足：

上式中，S為當前方位速度，由陀螺儀獲得；ΔANG為位置誤差，為位置指令輸入與位置跟蹤輸出值的差。

3.根據權利要求1所述的對星控制系統，其特征是，所述驅動器包括速度控制器和電流控制器，分別用于獲取當前電機的運行速度和電流，并結合微控制器發送的所述跟蹤數據進行速度和電流的反饋控制。

4.根據權利要求1所述的對星控制系統，其特征是，所述陀螺儀與驅動器連接，陀螺儀將獲取的載體三個軸向的轉動速度發送至驅動器，所述驅動器控制電機反向旋轉，響應載體的速度擾動。

5.根據權利要求1所述的對星控制系統，其特征是，所述微控制器包括穩定PID控制單元，所述穩定PID控制單元基于陀螺儀提供的載體運動速度，計算電機的跟蹤速度，并將所述跟蹤速度發送給驅動器。

6.根據權利要求1所述的對星控制系統，其特征是，所述控制系統還包括電平采集器，所述微控制器包括步進跟蹤控制器；所述電平采集器用于接收衛星的電平信號，所述步進跟蹤控制器控制波束角通過固定角度確定半徑，以前次跟蹤得到的電平信號最大值處為圓心，進行波速掃描跟蹤。

7.一種對星控制方法，其特征是，所述方法包括以下步驟：

對慣導和陀螺儀獲取的數據進行處理，得到載體的位置信息，所述位置信息包括姿態信息和經緯度信息；

將所述姿態信息進行坐標轉換，結合載體位置信息和目標衛星位置信息，將載體的三軸擾動轉換為包括方位和俯仰的兩軸跟蹤參數；

基于所述兩軸跟蹤參數控制驅動器驅動電機動作，所述電機包括方位電機和俯仰電機，分別調整天線的方位角和俯仰角。

8.根據權利要求7所述的對星控制方法，其特征是，所述方法還包括：

獲取載體三個軸向的轉動速度發送至驅動器，所述驅動器控制電機反向旋轉，響應載體的速度擾動。

9.根據權利要求7所述的對星控制方法，其特征是，所述方法還包括：

獲取載體運動速度，基于所述載體運動速度，計算電機的跟蹤速度，并將所述跟蹤速度發送給驅動器，驅動電機轉動。

10.根據權利要求7所述的對星控制方法，其特征是，所述方法還包括：

接收衛星的電平信號；

波束角通過固定角度確定半徑，以前次跟蹤得到的所述電平信號最大值處為圓心，進行步進跟蹤。