[发明专利]Ka波段移动卫星通信天线姿态自动调整方法及装置

摘要

本发明公开了一种Ka波段移动卫星通信天线姿态自动调整方法及装置，它首先使驱动天线转动的方位轴、滚转轴、俯仰轴三根轴呈空间正交安装在天线底座上，实现三根空间正交轴的角运动隔离；其次分别以方位轴、滚转轴、俯仰轴为中心配置天线构件，使俯仰轴上安装的天线构件的总质心落在俯仰轴上，使滚转轴轴线二侧安装的天线构件的总质心落在滚转轴上，使方位轴以上的天线构件的总质心落在方位轴上；最后以天线为天线指向偏差的检测基准，通过跟踪卫星的信标信号并交替驱动方位轴和/或俯仰轴的转角，来消除传感器飘移引起的指向偏差，使天线处于最佳接收状态。本发明具有精度高，结构简单，体积小，成本低的优点，可广泛应用于应急通信、抢险救灾，也可用于车、船、火车等商用目的。

主权项

1、一种Ka波段移动卫星通信天线姿态自动调整方法，其特征是它包括以下步骤：首先，利用GPS实时获取经纬度值控制天线的极化角、初始的方位角和仰角；其次，将天线安装在采用三根正交轴组成的天线悬浮装置上，利用天线本身的“惯性”为基本稳定核心，将运动载体的三个转动自由度和天线的三个转动自由度隔离开来，从而实现悬浮隔离；第三，在进行悬浮隔离的过程中，采用在3根正交轴上分别配置3个驱动电机和3个光纤陀螺传感器的方法来消除机械轴支撑由于轴上轴承在转动时的摩擦力对天线指向精度的影响，利用光纤陀螺传感器直接检测天线相对于绝对空间的转动角速度，并将检测到的信号直接传给控制板，控制板将这些信号进行PID即比例积分微分变换后驱动3个对应的电机作相应的转动，从而驱动天线，使天线姿态稳定在预定位置指向上，并使天线瞬态指向偏差小于0.05°；第四，通过跟踪卫星的信标信号消除前述光纤陀螺传感器漂移引起的积累偏差，也就是消除指向偏差，实现卫星通信功能；所述的跟踪卫星的信标信号的方法是：当天线接收设备接收到的信标信号小于设定值时，天线停止跟踪，保持稳定状态；当天线接收设备接收到的信标信号大于设定值时，通过交替驱动方位轴和/或俯仰轴的转角来保证天线对准通信卫星，以达到消除指向偏差的目的。