[发明专利]一种船载卫星天线的三轴稳定随动跟踪装置

摘要

本发明公开了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(1)、横滚转轴(2)、俯仰转轴(3)、方位转轴(4)、支架(5)、基座(6)。本发明采用由上述构件构成三轴转动装置，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，采用由光电传感器、位置电位器、角速度传感器、电子罗盘、旋转编码器和GPS接收机诸单元构成的反馈系统来替代陀螺系统的技术方案，使船载卫星天线达到了简化结构、降低成本、易于民用化的目的。

主权项

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(1)、横滚转轴(2)、俯仰转轴(3)、方位转轴(4)、支架(5)、基座(6)，其特征在于：所述的抛物面天线(1)为抛物面形的薄壁铝合金质构件；抛物面天线(1)的焦点处设有卫星信号接受头；所述的横滚转轴(2)为承载抛物面天线(1)在俯仰转轴(3)上作横滚转动的转轴机构；所述的俯仰转轴(3)为承载横滚转轴(2)在支架(5)上作俯仰转动的转轴机构；所述的方位转轴(4)为承载支架(5)在基座(6)上作方位转动的转轴机构；所述的支架(5)为由横梁(51)、立架(52)构成，呈矩形倒置的门框状的钢质构件，所述横梁(51)水平位于支架(5)的底部，二个竖直向上的立架(52)对称位于横梁(51)的左右二端；所述的基座(6)为上部敞开、下部有底呈圆桶形的钢质薄壁构件；方位转轴(4)垂直向上固定连接在基座(6)底部的中心，支架(5)的所述横梁(51)的中心转动连接在方位转轴(4)的上端，俯仰转轴(3)可转动水平设置在支架(5)的二个所述立架(52)的上部，横滚转轴(2)位于俯仰转轴(3)中心位置的上方与俯仰转轴(3)可转动正交连接，抛物面天线(1)固定连接在横滚转轴(2)的上面；应用时基座(6)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(2)作横滚旋转的G伺服电机(21)，和由G光电传感器(22)、G位置电位器(23)、G角速度传感器(24)构成的监测横滚转轴(2)姿态的诸G反馈单元设置在俯仰转轴(3)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(3)作俯仰旋转的Y伺服电机(31)，和由Y光电传感器(32)、Y位置电位器(33)、Y角速度传感器(34)、Y电子罗盘(35)构成的监测俯仰转轴(3)姿态的诸Y反馈单元设置在支架(5)的立架(52)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(5)在方位转轴(4)上作方位旋转的F伺服电机(41)，和由F角速度传感器(42)、F电子罗盘(43)、旋转编码器(44)构成的监测方位转轴(4)方位的诸F反馈单元设置在支架(5)的横梁(51)处，用于与GPS定位卫星进行地理位置定位的GPS接收机(45)也设置在支架(5)的横梁(51)处，且分别通过导线或馈线与电脑控制器连接；所述光电传感器为利用被检测物体对红外光线的遮光或者反射，通过选通和截止来检测物体的有无的电子装置；所述位置电位器为通过齿轮带动可调电阻改变输出电压，测定被测转动轴的旋转角位置的电子装置；所述角速度传感器为用于测量被测转动轴旋转角速度的惯性角速度压电传感器；所述电子罗盘为用于测定所处载体给定的水平方向轴线与地球的南北极轴所夹的方位角，以及用于测定所处载体给定的垂直轴线与地球重力垂线所夹的倾角的电子装置；所述GPS接收机(45)为通过与GPS定位卫星的通讯，对所处载体的地理坐标进行经度、纬度和海拨高度精确测定的接收装置；所述电脑控制器为以接受获取目标卫星射束最大增益，通过对所述G反馈单元、Y反馈单元、F反馈单元和GPS接收机(45)反馈的数据进行处理，分别控制G伺服电机(21)、Y伺服电机(31)、F伺服电机(41)驱动横滚转轴(2)、俯仰转轴(3)、方位转轴(4)旋转，带动抛物面天线(1)跟踪目标卫星的设有显示终端的微机控制装置；所述横滚转动为，在与海平面正交的平面上设一条直线，该直线以该直线上的一点为中心作与海平面保持平行的转动；所述俯仰转动为，设一条与海平面正交的垂直线，以垂直线与海平面的相交点为中心，过所述中心设一条位于海平面上方与垂直线之间的射线，使射线以所述中心为旋转中心作在海平面上方与垂直线之间的转动；所述方位转动为，设一条与地球重力垂线正交的直线，该直线以与地球重力垂线的相交点为中心作围绕地球重力垂线的转动。