[发明专利]便携卫星天线智能控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星天线控制技术领域，特别涉及一种便携卫星天线智能控制系统及方法。

背景技术

卫星天线负责将卫星信号反射到位于焦点处的馈源和高频头内。卫星天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。大多数卫星天线是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成。现有的便携卫星天线一般采用人工手动控制，操作人员手动转动天线的方位、俯角仰角及极化，并用仪表观察卫星信号，直到卫星信号最大，对准卫星。这种人工对星方式存在以下问题：一是对星操作复杂，需要专业人员配合专用仪表才能对星；二是对星效率低，对星耗费时间长；三是人工对星精确度差，不能精确对到所需卫星。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提高对星精确度和对星效率，减少对星时间，以及简化对星操作。

(二)技术方案

为此，本发明提供了一种便携卫星天线智能控制系统，包括：

天线主控制模块(1)，与所述天线主控制模块(1)分别相连接的方位限位模块(2)、极化电位器模块(3)、GPS接收模块(4)、倾斜仪接收模块(5)、极化电机模块(6)、方位电机模块(7)、俯仰电机模块(8)、信标接收机模块(9)、DVB接收机模块(10)以及无线模块(11)，还包括：与所述无线模块(11)相连接的上位机，用于设置所述天线的参数，通过无线模块(11)将设置的参数发送至天线主控制模块(1)，天线主控制模块(1)用于根据所述参数对天线进行控制。

其中，所述上位机包括个人计算机，个人数字助理。

所述天线主控制模块包括：主控制单元(101)，与主控制单元(101)分别相连接的A/D采样单元(102)、电机驱动单元(103)、定时器设置单元(104)和显示单元(105)；所述A/D采样单元(102)用于对接收到的信标接收机(9)和DVB接收机(10)发送的直流电平进行数模转换；电机驱动单元(103)用于驱动极化电机模块(6)、方位电机模块(7)和俯仰电机模块(8)；定时器设置单元(104)用于实现计数和计时；显示单元(105)用于显示天线的各种实时数据。

本发明还提供了一种便携卫星天线智能控制方法，包括以下步骤：

步骤10、天线主控制模块根据存储的卫星跟踪参数和天线姿态参数计算得到天线理论极化角和理论俯仰角，控制所述天线的极化调整到理论极化角，控制所述天线的俯仰调整到理论俯仰角；

步骤20、所述天线主控制模块控制天线进行搜索，以一定的频率读取接收机模块输出的卫星信号电平数据，将天线的方位和俯仰角调整到最大卫星信号电平数据对应的方位和俯仰角；

步骤30、采用步进跟踪方式调整天线的方位和俯仰角，若本次调整后的电平数据大于上一次调整后的电平数据，则所述天线主控制模块控制电机在当前方向上调整一步；若本次调整后的电平数据小于上一次调整后的电平数据，则所述天线主控制模块控制电机在相反方向上调整一步，直至天线接收到最大信号电平。

所述步骤10之前还包括：

上位机对输入的账号和密码进行核对，若账号和密码正确，且网络连接正常，则所述上位机设置对星参数和对星方式并发送至天线主控制模块；

所述天线根据上位机发送的信息读取储存的卫星跟踪参数，通过倾斜仪接收模块读取天线姿态参数和初始俯仰参数，通过GPS接收模块读取地球站地理经纬度；根据卫星跟踪参数和天线姿态参数计算得到天线理论极化角和理论俯仰角；天线主控制模块控制所述天线的极化调整到理论极化角，控制所述天线的俯仰调整到理论俯仰角。

所述步骤20具体包括：

步骤21、所述天线主控制模块控制方位电机模块和俯仰电机模块，使所述天线反射面的方位、俯仰按照网格形状进行搜索；

步骤22、所述A/D采样单元以一定的频率读取所述信标接收机和DVB接收机输出的卫星信号强度电平数据；并实时计算读取的电平数据与噪声信号直流电平的差值，当所述差值大于设定门限值时，进入闭环卫星信号跟踪模式。

所述步骤30具体包括：

步骤31、所述天线主控制模块控制方位电机模块和俯仰电机模块，使所述天线方位和俯仰在设定的范围内进行调整；

步骤32、每调整一步，所述A/D采样单元都读取信标接收机和DVB接收机输出的卫星信号强度电平数据；

步骤33、将当前读取的电平数据与上一步调整后读取的电平数据进行比较，判断当前电平数据是否大于上一步调整后的电平数据，执行步骤34，否则执行步骤34’；