[发明专利]一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统

权利要求书

1.一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述的高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统主要由外层保护壳、承重转动模块和跟踪调节模块组成，承重转动模块和跟踪调节模块位于外层保护壳内部；

所述承重转动模块包括步进电机a(1)、步进电机b(4)、转动钢架a(5)、转动钢架b(6)、支撑钢架(3)、转动轴承(7)和转轴(8)；所述支撑钢架(3)下边和转轴(8)固定相连，所述支撑钢架(3)上边固定有步进电机a(1)；支撑钢架(3)套装于转动钢架a(5)外部，所述转动钢架a(5)下边和转轴(8)活动相连，固定在支撑钢架(3)上边的步进电机a(1)输出轴和转动钢架a(5)上边活动相连，转动钢架a(5)可绕转轴(8)和步进电机a(1)所在轴线转动；所述转动轴承(7)与转动钢架a(5)一边固定相连，所述步进电机b(4)与转动钢架a(5)另一边固定相连；所述转动钢架a(5)套装于转动钢架b(6)外部，所述转动钢架b(6)一边与转动轴承(7)活动相连，转动钢架b(6)另一边与步进电机b(4)活动相连，转动钢架b(6)可绕转动轴承(7)和步进电机b(4)所在轴线转动；

所述跟踪调节模块主要由步进电机a(1)、步进电机b(4)、电子罗盘(9)、微处理器(10)、三轴加速度传感器(11)和三轴陀螺仪(12)组成；所述电子罗盘(9)、微处理器(10)、三轴加速度传感器(11)和三轴陀螺仪(12)均固定在外层保护壳内部，步进电机a(1)、步进电机b(4)、电子罗盘(9)、三轴加速度传感器(11)和三轴陀螺仪(12)均与微处理器(10)相连，电子罗盘(9)、三轴加速度传感器(11)和三轴陀螺仪(12)采集到的数据单向传向微处理器(10)，微处理器(10)进一步处理，进而控制步进电机a(1)和步进电机b(4)转动，进而主动调整姿态。

2.根据权利要求1所述的一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述微处理器(10)基于PID算法思想，该算法所用公式为：

Y(i)＝K_P*e(i)+K_D*(de(i)/dt)+K_IΔy(i-1)

其中，K_P表示比例增益系数，K_D表示微分增益系数，K_I表示积分增益系数，Y(i)表示第i次某轴的角速度，e(i)表示第i次某轴的角速度，de(i)/dt表示第i次某轴的角速度的变化率，Δy(i-1)表示第i-1次的偏差。

3.根据权利要求1或2所述的一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述步进电机a(1)和步进电机b(4)运作时以0.18°的步距角转动，步进电机a(1)工作带动转动钢架a(5)转动，从而调节方位角；步进电机b(4)工作带动转动钢架b(6)转动，从而调节仰俯角。

4.根据权利要求1或2所述的一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述转动钢架a(5)、转动钢架b(6)和支撑钢架(3)为正方形结构，表面均涂有耐腐蚀的涂料，以适应船舶航行中的高湿度，高盐度环境。

5.根据权利要求3所述的一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述转动钢架a(5)、转动钢架b(6)和支撑钢架(3)为正方形结构，表面均涂有耐腐蚀的涂料，以适应船舶航行中的高湿度，高盐度环境。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述外层保护壳由耐腐蚀塑料壳(2)组成。

7.根据权利要求3所述的一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述外层保护壳由耐腐蚀塑料壳(2)组成。

8.根据权利要求4所述的一种高精度实时跟踪的船载天线姿态控制系统，其特征在于，所述外层保护壳由耐腐蚀塑料壳(2)组成。