[发明专利]一种车载卫星通信天伺与前端系统及其方法

权利要求书

1.一种车载卫星通信天伺与前端系统，其特征在于：它包括天线系统、伺服系统和通信前端系统；天线系统包括安装在天线安装反射板（2）一侧的天线阵列（1）、安装在天线安装反射板（2）另一侧的电桥（3）和功分器（4），天线阵列（1）包括八组并行排列的单元天线（5），功分器（4）与通信前端系统连接；伺服系统包括控制器、导航系统、方位电机驱动器、方位电机、方位传动机构、方位导电滑环、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰电机、俯仰传动机构、俯仰码盘和、俯仰限位及零位传感器，方位电机驱动器与方位电机相连，方位电机与方位传动机构连接，俯仰电机驱动器与俯仰电机相连，俯仰电机与俯仰传动机构连接，控制器包括主控芯片、方位电机驱动器接口、方位电机编码器接口、方位零位传感器接口、俯仰电机驱动器接口、俯仰电机编码器接口、俯仰限位及零位传感器接口和通信接口，控制器的各个接口分别与方位电机驱动器、方位码盘、方位零位传感器、俯仰电机驱动器、俯仰码盘、俯仰限位及零位传感器、导航系统连接；通信前端系统包括功放、低噪放、滤波器和变频器，通信前端系统通过滑环与通信终端连接；方位传动机构和俯仰传动机构分别与天线系统机械连接。

2.一种车载卫星通信天伺与前端控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）开机自检：找出天线相对于载体的俯仰及方位角度的零位信息；

（2）获取车辆姿态、位置信息：导航系统感知车辆当前的姿态及位置信息，并通过通信接口传给控制器；

（3）获取天线相对于车辆的方位及俯仰角度：控制器读取编码器的输出，结合天线俯仰及方位角度的零位信息，计算出天线相对于载体的方位及俯仰角；

（4）坐标变换：控制器结合车辆姿态、位置信息及卫星的方位信息计算出卫星相对于车辆的方位角与俯仰角；

（5）控制天线转向：控制器计算出卫星的方位、俯仰角与天线的方位、俯仰角之间差值，并根据这个差值驱动方位电机和俯仰电机带动天线朝指向卫星的方向转动；

（6）天线方位状态检查：控制器检查天线的方位及俯仰限位信息，避免天线的转动超出安全范围而造成系统的损坏；

（7）重复步骤（2）～（6）。

3.根据权利要求2所述的一种车载卫星通信天伺与前端控制方法，其特征在于：它还包括一个通信终端将中频通信信号经过变频器变为高频信号后，再经过滤波器和功放，最后经天线系统发射出去的步骤；和一个天线系统接收到高频的卫星信号后，高频卫星信号依次经过低噪放、滤波器和变频器，得到中频通信信号并发送给通信终端的步骤。

4.根据权利要求2所述的一种车载卫星通信天伺与前端控制方法，其特征在于：所述的伺服系统与通信系统独立工作，天线对卫星的跟踪与天线本身的通信信号质量及强度无关。