[发明专利]一种卫星动态跟踪方法及天线设备

说明书

本发明提供一种卫星动态跟踪方法及天线设备，卫星动态跟踪方法包括：天线上电初始化；对所述天线进行二次调节，促使所述天线精准锁定卫星；实时监控所述天线和所述卫星的位置情况，进行动态跟踪算法的计算，从而实现所述天线动态跟踪所述卫星；当所述天线丢失所述卫星的锁定角度时，进行信号重捕获算法的计算；通过设计控制算法，在短时间内重新调整所述天线，达到稳定天线波束的目的；在所述天线动态跟踪所述卫星过程中，将所述天线运动产生的机械能通过机械换能器进行能量转化。本发明在天线动态跟踪卫星时，通过机械换能器能够将天线运动产生的机械能进行转化，大大加强了能源的利用。

技术领域

本发明涉及卫星追踪技术和天线设备领域，特别涉及一种卫星动态追踪方法及天线设备。

背景技术

航海作业中，为了给船舶进行定位和导航，通常是利用船载卫星电视天线通过跟踪控制技术实现自动搜寻、锁定、跟踪目标卫星，从而实现所需要的功能。由于海上环境复杂，一般使用智能型天线，实时调整天线的接收角度，使天线始终对准卫星方向，从而保证卫星信号的不间断传输。

通用型卫星天线，MCU通过陀螺返回值和信号放大电路采集的电压值来判断驱动芯片所需脉冲速率来驱动步进电机快速跟踪，采用加速度传感器与电机驱动器的联合控制，将加速度传感器上读出的值转换成天线的运动速度，根据此速度来控制电机驱动器的脉冲输出速率使得天线的转动和电机的转动达到静态平衡实现卫星天线的实时跟踪的目的。

动态跟踪过程中，通用型卫星天线会产生振动，然而在动态跟踪时无法对振动产生的机械能进行转化，造成浪费。此外，当目标卫星丢失时，天线重新调整接收角度的过程中，往往需要较大的转角，耗能较多。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种卫星动态追踪方法及天线设备，以解决现有天线对卫星进行动态跟踪时无法转化机械能的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种卫星动态跟踪方法，其特征在于，包括：

天线上电初始化；

对所述天线进行二次调节，促使所述天线精准锁定卫星；

实时监控所述天线和所述卫星的位置情况，进行动态跟踪算法的计算，从而实现所述天线动态跟踪所述卫星；

当所述天线丢失所述卫星的锁定角度时，进行信号重捕获算法的计算；通过设计控制算法，在短时间内重新调整所述天线，达到稳定天线波束的目的；

在所述天线动态跟踪所述卫星过程中，将所述天线运动产生的机械能通过机械换能器进行能量转化，所述机械换能器包括：

衬底，所述衬底的正面设有第一开槽，所述衬底的背面设有第二开槽；

第一键合层，所述第一键合层位于所述第一开槽上；

第一金属层，所述第一金属层位于所述第一键合层上；所述第一金属层形成叉指电极；

压电层，所述压电层位于所述第一金属层上，所述压电层的一面与所述第一开槽平齐；

所述第二开槽包括第二凸起端，所述第二凸起端为质量块；除所述质量块以外的所述衬底、所述第一键合层、所述第一金属层和所述压电层构成悬臂梁。

进一步地，天线上电初始化，包括：

计算所述卫星在天线地理坐标系的坐标值，并得出所述地理坐标系指向所述卫星需要转动的俯仰角、方位角和极化跟踪指令角；

计算所述天线波束指向卫星需要转动的俯仰指令角、方位指令角和极化指令角；并根据得到的所述俯仰指令角、所述方位指令角和所述极化指令角计算得到安装在天线上的惯导系统的初始航向角；