[发明专利]用于用户终端放置的仰角估计装置和方法

说明书

一种用于估计用户终端周围的一个或多个物体的仰角的装置和方法，包括：凸图像反射表面；透明照准表面，其设置在凸图像反射表面上方；以及仰角极限标记，其形成于照准表面之上或之中。仰角极限标记在凸图像反射表面中产生限定地球地平线以上的仰角的反射图像，凸图像反射表面的视场中的一个或多个物体必须保持在仰角以下，以使得用户终端在所有方位角方向上均具有无遮挡天空视野。

技术领域

本公开涉及非同步卫星通信系统的用户终端。更具体地，本公开涉及一种用于估计用户终端周围的一个或多个物体的仰角以帮助用户恰当地定位用户终端以使得用户终端具有无遮挡天空视野的装置和方法。

背景技术

当前正在开发用于为地球上的任何位置提供低成本宽带因特网服务的卫星系统。此类系统通常包含将因特网链接到一队非同步卫星的网关天线，所述一队非同步卫星继而链接到定位在地球上的廉价用户终端。用户终端向住宅和企业递送因特网连接性。

上文提及的廉价用户终端包含天线，该天线要求对大片天空的视野在所有方位角方向上(向北方向、向南方向、向东方向和向西方向)均不受遮挡，以便不中断地从卫星接收服务。树木、建筑物和山脉必须在所有方位角方向上都保持在特定仰角(地平线(即，大地与天空看似会合的线)以上的角度)以下。在世界上的一些地方，最大仰角可以低至约45度。在2015年2月20日申请并且标题为“User Terminal Having A Linear Array Antenna WithElectronic And Mechanical Actuation System”的美国申请序列号14/627,577中描述了此类用户终端的实例。

具有最少专业知识的个别用户可能会装配并且安装用户终端，因此，他们必须能够以一种方式将用户终端定位在他们的住宅、企业等处，使得用户终端具有无遮挡天空视野。

为了维持低成本因特网服务，用户应能够在无专业辅助的情况下安置、装配、安装和定位其用户终端。因为用户终端必须在所有方位角方向上均具有无遮挡天空视野，在一些应用中低至在地平线以上约45度的仰角，所以用户正确地定位和安置其用户终端的能力是一项重大挑战。当前，用户通过在视觉上估计终端是否具有无遮挡天空视野来定位和安置其用户终端，这常常导致高达10度的误差以及丢失期的问题。可以使用测定设备来帮助正确地安置和定位用户终端，但此类设备昂贵且需要专业操作技能。

关于为用户终端提供无遮挡天空视野的问题在电信领域中是新问题。较老的无线通信网络使用不受树木、建筑物和类似障碍物影响的较低射频。以较高频率操作的较新通信系统仅需要天线沿着至同步卫星的一条不变视线具有清晰视野。然而，例如美国申请序列号14/627,577中描述的廉价用户终端要求对天空的视野在所有方位角方向上均不受遮挡，以便避免由天空受阻挡部分导致的时间长得令人无法接受的丢失期。

需要一种廉价且容易使用的装置和方法来允许用户准确地估计一个或多个周围物体的仰角，使得用户可以安置和定位非同步卫星通信系统的用户终端，从而使得所述用户终端在低至约45度仰角的所有方位角方向上均具有无遮挡天空视野。

发明内容

本文公开的是一种用于估计用户终端周围的一个或多个物体的仰角的装置。在各种实施例中，装置可以包括：凸图像反射表面；透明照准表面，其设置在凸图像反射表面上方；以及仰角极限标记，其形成于照准表面之上或之中；其中仰角极限标记在凸图像反射表面中产生限定地球地平线以上的仰角的反射图像，凸图像反射表面的视场中的一个或多个物体必须保持在仰角以下，以便用户终端在所有方位角方向上均具有无遮挡天空视野。

在一些实施例中，由仰角极限标记限定的仰角可以包括最大仰角。

在一些实施例中，装置可以进一步包括形成于照准表面之上或之中的至少第二仰角极限标记，第二仰角极限标记在凸图像反射表面中产生限定地球地平线以上的至少第二仰角的反射图像，在凸图像反射表面的视场中的一个或多个物体必须保持在第二仰角以下，以使得用户终端在所有方位角方向上均具有无遮挡天空视野。