[发明专利]便携卫星天线姿态自动补偿系统及补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及便携卫星天线控制技术领域，具体涉及一种便携卫星天线姿态自动补偿系统及补偿方法。

背景技术

传统的自动控制便携卫星天线的姿态调整一般根据天线工作点的经纬度、地面倾斜情况、工作卫星参数，计算天线对住卫星工作时的方位、俯仰及极化角参数，然后根据该组参数控制天线转到工作位置进行寻星。这种方式只考虑了天线前后方向的纵向倾斜角度，未考虑天线左右方向的横向倾斜角。而便携天线在实际使用过程中，工作点地面不仅有纵向倾斜角，也可能有横向倾斜角，当天线存在横向倾斜时，天线的极化位置会产生相对变化，而天线在方位角转动过程中，其实际仰角是随方位角运动的大小和横向倾斜而变化的，所产生的仰角误差会导致天线无法正确寻星。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明针对传统便携卫星天线姿态自动调整中存在的未考虑天线左右方向的横向倾斜角的问题，为解决在各种不同实际工作场地天线能精确与卫星信号匹配，提出一种操作简便、调整快捷、易于控制、高精度的卫星天线姿态自动补偿系统及方法。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种便携卫星天线姿态自动补偿系统，该系统包括：

天线控制器，用于计算天线的理论方位角、俯仰角和极化角，并控制其它装置工作；

极化传动装置，与所述天线控制器相连，用于驱动天线极化转动；

极化电位器，与所述极化传动装置和所述天线控制器相连，用于反馈极化采样；

方位传动装置，与所述天线控制器相连，用于驱动天线方位转动；

俯仰传动装置，与所述天线控制器相连，用于驱动天线俯仰转动；

倾角传感器，与所述天线控制器、方位传动装置和俯仰传动装置相连，用于实时测量天线的倾斜角参数，并将所述参数反馈给所述天线控制器；

GPS，与所述天线控制器相连，用于提供卫星跟踪参数。

进一步的，所述天线控制器通过读取所述GPS中的卫星跟踪参数来计算天线的理论方位角、俯仰角和极化角。

进一步的，所述天线控制器通过电机控制所述极化传动装置、方位传动装置和俯仰传动装置工作。

进一步的，所述倾角传感器测量的倾斜参数包括横向倾斜角参数和纵向倾斜角参数。

本发明还提供了一种便携卫星天线姿态自动补偿方法，包括以下步骤：

S1、天线控制器读取GPS中的卫星跟踪参数，计算出天线的理论方位角、俯仰角和极化角；

S2、所述天线控制器控制俯仰传动装置驱动天线转动；

S3、判断天线的俯仰角是否达到理论值，如果达到理论值则继续下一步骤，如果未达到理论值则返回步骤S2；

S4、所述天线控制器控制极化传动装置驱动天线转动；

S5、判断天线的极化角是否达到理论值，如果达到理论值则继续下一步骤，如果未达到理论值则返回步骤S4；

S6、所述天线控制器控制方位传动装置驱动天线转动；

S7、所述天线控制器读取所述倾角传感器中的纵向倾斜角参数，并与理论俯仰角进行比较；

S8、判断上述纵向倾斜角参数与理论俯仰角的差值是否超出预设门限值，如果未超出所述预设门限值则进行下一步骤，如果超出所述预设门限值则由所述天线控制器控制俯仰传动装置驱动天线转动，并返回步骤S7；

S9、判断所述天线是否跟踪到卫星信号，如果跟踪到卫星信号则继续下一步骤，如果没有跟踪到则返回步骤S6；

S10、所述天线控制器根据天线横向倾斜角参数对天线的极化参数进行修正，并从极化电位器取样端进行取样反馈，控制天线极化；

S11、判断所述天线是否达到工作极化状态，如果没有达到则返回步骤S10。

进一步的，步骤S10中所述取样为电压取样。

（三）有益效果

1、本发明通过倾角传感器读出天线的纵向倾斜角及横向倾斜角数据，通过该组参数，在天线方位运动中对其俯仰角实时进行补偿，从而使天线克服地形原因带来的俯仰误差，控制天线准确寻星。

2、本发明利用倾角传感器的横向倾斜数据实时补偿天线在实际工作方向的极化值，并通过直流电压反馈闭环控制机制来实现天线极化与卫星信号精确匹配。

通过采用本发明提出的系统及方法，使天线在寻星过程中的俯仰始终保持实际工作方向，实时补偿地形原因造成的极化误差，大大提高了天线寻星的速度及极化调整的精度，降低了由于极化误差对卫星通信的干扰。

附图说明

图1是本发明系统的结构图；