[发明专利]一种车载静中通天线的自动对星方法

说明书

技术领域

本发明涉及车载静中通天线的自动对星方法，该方法主要用于静止中的车载天线对准目标卫星，解决了车载静中通系统再任意地点、任意位置快速对准卫星的难点。

背景技术

随着信息社会的到来，以计算机和网络技术为核心的现代技术的不断发展，正在原来越深刻地改变着我们的生活方式。卫星通讯的最大优势是利用有限的卫星资源，可以联接多个通信节点进行通信。移动卫星接收使用的天线分为两种：“静中通”和“动中通”，“静中通”指的是卫星天线便于携带，移动到基地后快速完成对星，进行卫星信号的接收。静中通是移动接收中性价比较好的一种方式。“动中通”指的是载车等天线载体在移动过程中始终跟踪对准卫星，进行卫星信号接收，必须使用昂贵的陀螺仪及动态跟踪设备，性价比较低。

车载静中通系统的难点是如何实现车载天线的自动对星。现有的静中通天线对星方法都存在一定的缺点，无法同时兼顾对星的快速性与准确性，在一些特定的环境下需要人工参与搜星过程，降低了静中通天线的使用效率，亟需一种快速、准确的自动搜星方法解决问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种车载静中通天线的自动对星方法。

本发明的车载静中通天线的自动对星方法，其特点是，包括如下步骤：

a、载车运行至任意位置后保持相对静止，启动自动对星流程，二自由度转台搭载的天线自动对准目标卫星；

b、通过在载车中搭载的车体姿态传感器、GPS定位仪、信标机、转台角度传感器的反馈信号，完成任意位置下车体坐标系与大地坐标系的转换

c、通过上位机设定的目标卫星经度、通信频率，计算二自由度转台的方位、俯仰运动轨迹，二自由度转台搭载的天线运行至目标位置；

d、到达目标位置后，当信标机反馈信号的强度达到要求之后，二自由度转台停止运动，完成初步对星过程；若信标机反馈信号小于给定值，则车载天线以目标位置为中心开始自动扫描，直至完成初步对星过程。

e、以d步骤初步对星结束后天线的停止位置为中心，进行类十字线扫描，扫描结束后完成自动对星过程。

步骤d所述的车载天线以目标位置为中心的自动扫描过程为：以目标位置为中心，进行最大半径为15o的螺旋线扫描，扫描中若发现目标卫星信号，则停止运动，完成初步对星流程。

本发明提出一种车载静中通天线的自动对星方法，通过二维转台搭载天线以及多传感器的硬件设计，以及合理的软件算法支持，实现天线快速自动对星。本发明中的二自由度转台搭载14位绝对编码器，高精度车体姿态传感器和GPS定位仪，天线指向精度达到0.2°，解决了载车在任意位置快速、准确的自动对星问题，这种对星方法适用范围较广，具备较强的实用性。

附图说明

图1为本发明的车载静中通系统自动对星部分组成框图；

图2为本发明中的车载静中通天线的自动对星方法流程图。

具体实施方式

实施例1

本发明提出一种车载静中通天线的自动对星方法，载车搭载车体姿态传感器、GPS定位仪、信标机、转台位置传感器，通过各传感器的反馈信号，完成任意位置下车体坐标系与大地坐标系的转换，并将天线运行至目标位置；到达指定位置后，若未能成功搜索到卫星或卫星信号小于给定值，则根据控制算法以目标位置为中心进行自动扫描流程，知道自动对星过程结束。

本发明的车载静中通天线的自动对星方法，主要包括如下步骤：

a、载车运行至任意位置后停止，启动自动对星流程；

b、通过在载车中搭载的车体姿态传感器、GPS定位仪、信标机、转台角度传感器的反馈信号，完成任意位置下车体坐标系与大地坐标系的转换；

c、上位机向控制器发送目标卫星经度、通信频率，控制器计算二自由度转台的运动轨迹，二自由度转台搭载天线运行至目标位置；

d、到达目标位置后，根据信标机反馈信号判断是否搜索到，若已搜索到卫星，则二自由度转台的方位框、俯仰框停止运动，完成初步对星过程；若未能搜索到卫星，则二自由度转台搭载天线以目标位置为中心开始自动扫描，直至完成初步对星过程。

e、以d步骤初步对星结束后天线的停止位置为中心，进行类十字线扫描，扫描结束后完成自动对星过程。

步骤d所述的车载天线以目标位置为中心的自动扫描过程为：以目标位置为中心，进行最大半径为15o的螺旋线扫描，扫描中若发现目标卫星信号，则停止运动，完成初步对星流程。

参见图1，详细说明车载静中通天线的自动对星工作步骤如下：