[发明专利]车载两轴稳定平台伺服系统及其稳定跟踪方法

权利要求书

1.车载两轴稳定平台伺服系统，包括微处理器模块、姿态检测模块、执行机构模块，其特征在于，姿态检测模块包括陀螺仪、倾角仪和差分北斗，陀螺仪和差分北斗位于稳定平台的方位方向，倾角仪位于稳定平台的俯仰方向；执行机构模块包括方位步进电机和俯仰步进电机；所述姿态检测模块用于检测车辆的天线姿态数据，并传送给微处理器模块，所述微处理器模块用于解析天线姿态数据，得到控制步进电机的脉冲数。

2.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述微处理器模块采用意法半导体公司的STM32F103芯片。

3.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述姿态检测模块中陀螺仪采用亚得诺半导体公司的ADIS16265可编程数字陀螺仪传感器。

4.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述姿态检测模块中倾角仪采用SCA830数字倾角传感器。

5.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述姿态检测模块中差分北斗采用和芯星通UB280高精度板卡。

6.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述执行机构模块中方位步进电机和俯仰步进电机均采用2相混合式步进电机，其步距角为1.8度，并选用A3980驱动芯片，设置为16细分。

7.车载两轴稳定平台伺服系统的稳定跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：车辆不发动，让系统上电，等待差分北斗寻星成功；

步骤2：寻星成功后，进行天线的初始对准：微处理器模块从差分北斗获取此刻车辆与卫星之间的航向角，包括车辆相对于卫星的方位角和俯仰角，并根据航向角计算得到方位电机和俯仰电机的脉冲数分别控制方位电机和俯仰电机动作，使得天线对准卫星方向，至此车辆可以启动驾驶；

步骤3：车辆启动，稳定平台伺服系统进入自动寻星状态：微处理器模块将倾角仪测量的俯仰角转换成俯仰电机的脉冲数控制俯仰电机动作，并根据天线的方位对准方向确定方位电机的控制模式，方位电机的控制模式包括陀螺仪控制模式和差分北斗控制模式，当天线的方位对准方向未趋近于性能指标上限时选择陀螺仪控制模式，即微处理器模块根据陀螺仪检测的天线角速度和差分北斗检测的方位角计算出方位电机的脉冲数，控制方位电机动作，以到达天线在方位方向的稳定跟踪；当天线的方位对准方向趋近于性能指标上限时选择差分北斗控制模式，即微处理器模块根据差分北斗检测的方位角计算出方位电机的脉冲数，控制方位电机动作，以达到天线的再次对准，再将陀螺仪的积分清零；若车辆继续与卫星通信，则返回步骤3继续自动寻星；

步骤4：卫星通信任务完成后，系统设备断电，结束工作。

8.根据权利要求7所述的车载两轴稳定平台伺服系统的稳定跟踪方法，其特征在于，所述步骤2和步骤3根据差分北斗检测的方位角θ_A计算方位电机脉冲数的公式为：

motorcontrolA=θAθ0×Ndivide×NA.ratio]]>

式中，motorcontrol_A为方位电机的控制脉冲的数量，θ₀为步进电机的步距角，N_divide为步进电机的细分数，N_A.ratio为方位电机的传动比。