[发明专利]一种船载卫星天线的三轴稳定随动跟踪装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种承载控制卫星天线的随动跟踪装置，具体是指用于承载并控制设置在船舶上的船载卫星天线，随着船舶的航向变化以及船体的摇摆起伏颠簸，自动跟踪瞄准地球同步通讯卫星接受卫星信息的一种船载卫星天线的三轴稳定随动跟踪装置。

背景技术

不同于地面卫星天线，船载卫星天线在跟踪瞄准目标地球同步通讯卫星时，除了需要克服大风气流的干扰外，还需要随着船舶的航向变化以及船体的起伏摇摆颠簸，自动控制抛物面卫星天线瞄准目标通讯卫星进行横滚、俯仰、方位转动的随动跟踪，现有技术采用在三轴式天线座上设置惯性陀螺稳向系统来控制抛物面卫星天线对准目标卫星进行随动跟踪运动，如中国专利“三轴式船载天线陀螺稳向装置”92231278.8；由于陀螺系统结构复杂、成本高昂、不利于民用市场应用推广，因此，现有技术存在结构复杂、成本高昂、难以民用的问题与不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由横滚转轴、俯仰转轴、方位转轴、支架、基座构成的承载抛物面天线的三轴转动装置，方位转轴垂直向上固定连接在基座底部的中心，支架的横梁的中心转动连接在方位转轴的上端，俯仰转轴可转动水平设置在支架的二个立架的上部，横滚转轴位于俯仰转轴中心位置的上方与俯仰转轴可转动正交连接，抛物面天线固定连接在横滚转轴的上面；应用时基座的底面固定连接在应用船舶的顶部；用于控制驱动横滚转轴作横滚旋转的G伺服电机，和由G光电传感器、G位置电位器、G角速度传感器构成的监测横滚转轴姿态的诸G反馈单元设置在俯仰转轴处且与电脑控制器连接；用于控制驱动俯仰转轴作俯仰旋转的Y伺服电机，和由Y光电传感器、Y位置电位器、Y角速度传感器、Y电子罗盘构成的监测俯仰转轴姿态的诸Y反馈单元设置在支架的立架的上部处且与电脑控制器连接；用于控制驱动支架在方位转轴上作方位旋转的F伺服电机，和由F角速度传感器、F电子罗盘、旋转编码器构成的监测方位转轴方位的诸F反馈单元设置在支架的横梁处，用于与GPS定位卫星进行地理位置定位的GPS接收机也设置在支架的横梁处且与电脑控制器连接；

应用时，由电脑控制器以射束跟踪方式对诸反馈单元及GPS的反馈的信号进行处理，控制各轴伺服电机分别驱动横滚转轴、俯仰转轴、方位转轴旋转，带动抛物面天线随着船体的起伏摇摆颠簸瞄准目标通讯卫星进行闭环随动跟踪的技术方案，提供一种船载卫星天线的三轴稳定随动跟踪装置，旨在利用诸反馈单元构成的反馈系统来替代结构复杂、成本高昂的陀螺系统以降低造价成本，使船载卫星天线达到简化结构、降低成本、易于民用化的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种船载卫星天线的三轴稳定随动跟踪装置，包括抛物面天线、横滚转轴、俯仰转轴、方位转轴、支架、基座，其中：所述的抛物面天线为抛物面形的薄壁铝合金质构件；抛物面天线的焦点处设有卫星信号接受头；

所述的横滚转轴为承载抛物面天线在俯仰转轴上作横滚转动的转轴机构；

所述的俯仰转轴为承载横滚转轴在支架上作俯仰转动的转轴机构；

所述的方位转轴为承载支架在基座上作方位转动的转轴机构；

所述的支架为由横梁、立架构成，呈矩形倒置的门框状的钢质构件，所述横梁水平位于支架的底部，二个竖直向上的立架对称位于横梁的左右二端；

所述的基座为上部敞开、下部有底呈圆桶形的钢质薄壁构件；

方位转轴垂直向上固定连接在基座底部的中心，支架的所述横梁的中心转动连接在方位转轴的上端，俯仰转轴可转动水平设置在支架的二个所述立架的上部，横滚转轴位于俯仰转轴中心位置的上方与俯仰转轴可转动正交连接，抛物面天线固定连接在横滚转轴的上面；应用时基座的底面固定连接在应用船舶的顶部；

用于控制驱动横滚转轴作横滚旋转的G伺服电机，和由G光电传感器、G位置电位器、G角速度传感器构成的监测横滚转轴姿态的诸G反馈单元设置在俯仰转轴处，且分别通过导线或馈线与电脑控制器连接；用于控制驱动俯仰转轴作俯仰旋转的Y伺服电机，和由Y光电传感器、Y位置电位器、Y角速度传感器、Y电子罗盘构成的监测俯仰转轴姿态的诸Y反馈单元设置在支架的立架的上部处，且分别通过导线或馈线与电脑控制器连接；用于控制驱动支架在方位转轴上作方位旋转的F伺服电机，和由F角速度传感器、F电子罗盘、旋转编码器构成的监测方位转轴方位的诸F反馈单元设置在支架的横梁处，用于与GPS定位卫星进行地理位置定位的GPS接收机也设置在支架的横梁处，且分别通过导线或馈线与电脑控制器连接；