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            EEPW首頁(yè) > 手機(jī)與無(wú)線通信 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 衛(wèi)星便攜站天線自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

            衛(wèi)星便攜站天線自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

            作者: 時(shí)間:2012-07-11 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            摘要:針對(duì)站窄波束找星難度大、對(duì)星耗時(shí)多、對(duì)星精度差的問(wèn)題,了一個(gè)附加在實(shí)裝設(shè)備上的對(duì)星工具,以PIC單片機(jī)為核心,通過(guò)采集和處理GPS數(shù)據(jù)、方位俯仰傳感器數(shù)據(jù)和信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù),控制高精度步進(jìn)電機(jī)調(diào)整方位角和俯仰角,從而快速、、精確對(duì)星。通過(guò)使用高精度步進(jìn)電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工操作,能夠明顯縮短對(duì)星時(shí)間、提高對(duì)星精度,且體積較小、安裝拆卸容易、攜帶方便,顯著提高了通信效能。
            關(guān)鍵詞:站;自動(dòng)對(duì)星;衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度;方位俯仰傳感器;步進(jìn)電機(jī)

            0 引言
            目前,在衛(wèi)星便攜站對(duì)星方面,通常根據(jù)公式計(jì)算方位角和俯仰角的理論值,使用機(jī)械磁羅盤(pán)顯示便攜站的實(shí)際方位角和俯仰角,手動(dòng)調(diào)整便攜站天線對(duì)星。這種傳統(tǒng)對(duì)星方式存在以下三個(gè)缺點(diǎn):
            (1)由于方位角和俯仰角理論值公式是基于真北進(jìn)行計(jì)算的,而機(jī)械磁羅盤(pán)顯示的是磁北方向,存在一定的磁偏角,磁偏角隨經(jīng)緯度的不同,其值也不同,并且每年都發(fā)生變化,因此根據(jù)公式計(jì)算的方位角和俯仰角的理論值與實(shí)際精確對(duì)星值之間存在一定的偏差;
            (2)讀取機(jī)械磁羅盤(pán)的時(shí)候,不同的操作人員會(huì)產(chǎn)生不同讀取誤差,通常會(huì)出現(xiàn)±1°~±3°的讀取誤差;
            (3)采用手動(dòng)調(diào)整便攜站天線對(duì)星的方式,對(duì)方位角和俯仰角的調(diào)整幅度不能做到精確控制,這一點(diǎn)對(duì)窄波束便攜站天線對(duì)星的影響尤為明顯。
            以上原因?qū)е聜鹘y(tǒng)對(duì)星方式存在找星難度大、對(duì)星耗時(shí)多、對(duì)星精度差的問(wèn)題,這一問(wèn)題在陌生地域表現(xiàn)尤為突出,嚴(yán)重影響了衛(wèi)星便攜站的通信效能。
            針對(duì)傳統(tǒng)對(duì)星方式存在的問(wèn)題,本文提出了衛(wèi)星便攜站自動(dòng)對(duì)星,該是一個(gè)附加在實(shí)裝設(shè)備上的自動(dòng)對(duì)星工具,以PIC單片機(jī)為核心,通過(guò)采集和處理GPS數(shù)據(jù)、方位俯仰傳感器數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù),控制高精度步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)調(diào)整便攜站天線方位角和俯仰角,從而實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)、精確對(duì)星。

            1 相關(guān)研究
            在衛(wèi)星便攜站對(duì)星方面,文獻(xiàn)提出了采用GPS采集便攜站地理位置信息,通過(guò)公式計(jì)算當(dāng)前便攜站方位角和俯仰角理論值,采用傳感器采集便攜站方位角和俯仰角的實(shí)際值,手動(dòng)調(diào)整便攜站方位角和俯仰角,通過(guò)對(duì)比理論值和實(shí)際值實(shí)現(xiàn)輔助對(duì)星。
            這些輔助對(duì)星方式的優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè):采用GPS模塊采集地理位置信息,根據(jù)公式計(jì)算便攜站方位角和俯仰角的理論值,提高了效率;采用傳感器模塊代替了機(jī)械磁羅盤(pán),消除了對(duì)星過(guò)程中的讀取誤差。但是,也存在兩個(gè)缺點(diǎn):因?yàn)榇牌堑拇嬖?,?dǎo)致計(jì)算出的理論值并不是實(shí)際精確對(duì)星值;仍然采用手動(dòng)對(duì)星方式,對(duì)星精度不高,不能真正達(dá)到完全自動(dòng)對(duì)星。
            針對(duì)傳統(tǒng)對(duì)星方式和輔助對(duì)星方式的不足,本文提出了衛(wèi)星便攜站自動(dòng)對(duì)星方案,實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星便攜站自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)。

            2 總體設(shè)計(jì)
            衛(wèi)星便攜站自動(dòng)對(duì)星系統(tǒng)是一個(gè)附加在實(shí)裝設(shè)備上的自動(dòng)對(duì)星工具,以PIC單片機(jī)為核心,通過(guò)采集和處理GPS數(shù)據(jù)、方位俯仰傳感器數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù),控制高精度步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)調(diào)整便攜站天線方位角和俯仰角,從而實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)、精確對(duì)星。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/154444.htm

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