[实用新型]全球导航卫星系统演示模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教育或演示用具，具体涉及一种全球导航卫星系统演示模型。

背景技术

全球导航卫星系统是指利用在太空中的导航卫星对地面、海洋和空间用户进行导航定位的一种空间导航定位系统，它是全球的所有卫星导航系统的统称，包括美国GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO和我国的“北斗星”卫星导航系统等其他卫星导航系统。

全球卫星导航系统在军事、资源环境、防灾减灾、测绘、电力电信、城市管理、工程建设、机械控制、交通运输、农业、林业、渔牧业、考古业、生活、物联网、位置服务中都有应用，已成为世界各国重大的空间和信息化基础设施，也是体现现代化大国地位和国家综合国力的重要标志。

随着全球导航卫星系统在经济社会各行业的广泛应用，全球导航卫星系统逐渐走进普通百姓的日常生活中，为人们所熟知。但是，在日常的科普教学过程中，对全球导航卫星系统的科普教育主要依赖于一些文字、图片和视频，更多的是从理性方面认识系统，缺少可视化演示模型，便于公众更直观得了解全球导航卫星系统的结构以及运行规律。

实用新型内容

为解决上述技术中的不足，本实用新型的目的在于：提供一种全球导航卫星系统演示模型，通过演示控制器分别实现现有导航系统的卫星轨道分布、卫星运动以及与地面通信等功能演示，给观赏者以更科学直观的指导。

为解决其技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

所述全球导航卫星系统演示模型，包括地球仪、卫星轨道总成、卫星模型、地面通信器模型、模型控制器、支撑架和底盘，所述地球仪上固定地面通信器模型，地球仪外周设置卫星轨道总成，卫星轨道总成和地球仪通过支撑架和底盘支撑固定，卫星轨道总成包括若干条轨道，每条轨道上沿轨排列LED阵列，卫星模型设置在轨道上，每个卫星模型上设置LED灯，所述卫星模型、LED阵列、LED灯和地面通信器模型均与模型控制器相连。

本实用新型可以实现现有导航系统的可视化模拟，模拟过程中，通过模型控制器选定需要模拟的导航系统，例如北斗卫星系统，根据北斗卫星系统的设置，手动调节相应轨道至合适的位置，控制对应轨道上的LED阵列和对应卫星模型上的LED灯长亮，并通过模型控制器控制地面通信器模型和带有通信功能的卫星模型之间实现可视化模拟通信。

其中，优选方案为：

所述卫星轨道总成包括6条中地球轨道、1条地球静止轨道和3条倾斜地球同步轨道，轨道均采用铝合金制成，这3种轨道上的LED阵列分别用红、黄、绿3种颜色进行区分。

所述卫星模型包括普通导航卫星模型和带有通信功能的导航卫星模型，均分布在卫星轨道上，为实现全面的模拟效果，在每条中地球轨道上设置10颗普通导航卫星模型,每条倾斜地球同步轨道上设置1颗普通导航卫星模型，地球静止轨道上设置4颗普通导航卫星模型和1颗带有通信功能的导航卫星模型,卫星模型的LED灯采用蓝色LED，可通过带有通信功能的导航卫星模型实现卫星与地面通信器模型之间的可视化模拟通信。

所述带有通信功能的导航卫星模型上设有信号收发器，地面通信器模型上设有信号收发器，两个信号收发器均与模型控制器相连，模拟通信过程时，模型控制器控制地面通信器模型上的信号收发器以一定的频率照射带有通信功能的导航卫星模型上的信号收发器60秒来表示发送信号，然后带有通信功能的导航卫星模型上的信号收发器以相同的频率照射地面通信器模型上的信号收发器60秒来表示接收信号，从而完成卫星通信的流程。

所述信号收发器均采用激光器，激光发散性差，模拟信号流可视化效果好。

所述模型控制器包括壳体，壳体内部设置电源模块和控制模块，壳体表面对应铝合金轨道设置轨道选择按钮，对应卫星模型设置卫星选择按钮和卫星运动按钮，对应地面通信器模型和带有通信功能的卫星模型设置通信按钮，对应电源模块设置开关按钮，对应现有的导航系统设置系统选择按钮，所有按钮均与控制模块相连接，当按下系统选择按钮时，手动调节相应轨道调节到合适的位置，模型控制器控制对应轨道上的LED阵列和卫星LED长亮，当按下轨道选择按钮时，相应轨道上的LED阵列长亮；当同时按下系统选择按钮和卫星运动按钮时，手动调节相应轨道调节到合适的位置，对应轨道上的LED阵列长亮，相应的卫星LED灯按照一定的频率和方向沿着轨道以跑马灯的方式循环闪烁；当按下通信按钮时，地面通信器模型上的信号收发器以一定的频率照射带有通信功能的导航卫星模型上的信号收发器60秒来表示发送信号，然后带有通信功能的导航卫星模型上的信号收发器以相同的频率照射地面通信模型上的信号收发器60秒来表示接收信号，完成卫星通信的流程。