[发明专利]一种天线驱动控制单元

权利要求书

1.一种天线驱动控制单元，其特征在于包括：控制卡、AC/DC电源模块、第一方位继电器、第二方位继电器、第一俯仰继电器、第二俯仰继电器、第一方位接触器、第二方位接触器、第一俯仰接触器、第二俯仰接触器、方位空气断路器和俯仰空气断路器；

控制卡根据接收到的外部输入的天线控制信号以及采集的天线座的状态信息，生成方位驱动单元控制指令、方位驱动单元上电指令、俯仰驱动单元控制指令和俯仰驱动单元上电指令，并分别将方位驱动单元控制指令和俯仰驱动单元控制指令送入方位驱动单元和俯仰驱动单元，将方位驱动单元上电指令送入第一方位继电器和第二方位继电器之中，将俯仰驱动单元上电指令送入第一俯仰继电器和第二俯仰继电器之中；

第一方位继电器接收到方位驱动单元上电指令之后，控制第一方位接触器将经过方位空气断路器保护的外部输入的交流电提供给方位驱动单元，第二方位继电器接收到方位驱动单元上电指令之后，控制第二方位接触器将经过方位空气断路器保护的外部输入的交流电提供给方位驱动单元，方位驱动单元根据输入的两路交流电以及方位驱动单元控制指令驱动天线在方位轴运转；

第一俯仰继电器接收到俯仰驱动单元上电指令之后，控制第一俯仰接触器将经过俯仰空气断路器保护的外部输入的交流电提供给俯仰驱动单元，第二俯仰继电器接收到俯仰驱动单元上电指令之后，控制第二俯仰接触器将经过俯仰空气断路器保护的外部输入的交流电提供给俯仰驱动单元，俯仰驱动单元根据输入的两路交流电以及俯仰驱动单元控制指令驱动天线在俯仰轴运转；

天线座的实时状态、方位驱动单元的工作状态以及俯仰驱动单元的工作状态均反馈到控制卡中，控制卡将上述状态信息和工作信息输出到上位机中进行显示；所述天线座状态信息包括速率陀螺状态信号、方位/俯仰实时角、天线座方位卷绕信息和天线座开关量信息；

AC/DC电源模块为控制卡、第一方位继电器、第二方位继电器、第一俯仰继电器、第二俯仰继电器、第一方位接触器、第二方位接触器、第一俯仰接触器和第二俯仰接触器供电；

所述控制卡包括FPGA模块、DSP模块、AD转换模块、数字隔离器、三态D类锁存器、光耦隔离器、数据驱动器、继电器模块和RS422串行通信模块；

外部输入的控制信号同时送入光耦隔离器和RS422串行通信模块，经过光耦隔离之后送入FPGA模块，RS422串行通信模块将输入到其中的控制信号进行差分信号电平转换，生成5VTTL电平信号，通过数字隔离器进行电平转换送入FPGA模块，FPGA模块通过RS422串行通信模块、数字隔离器、AD转换模块、三态D类锁存器和光耦隔离器采集天线座状态信息；

FPGA模块将采集到的处理过的控制信号和天线座状态信息送到DSP模块中，DSP模块生成方位驱动单元控制指令、方位驱动单元上电指令、俯仰驱动单元控制指令和俯仰驱动单元上电指令，并送入FPGA模块，FPGA模块将方位驱动单元控制指令和俯仰驱动单元控制指令依次通过数字隔离器、RS422串行通信模块分别送入方位驱动单元和俯仰驱动单元，FPGA模块将方位驱动单元上电指令依次通过数据驱动器、光耦隔离器和继电器模块分别送入第一方位继电器和第二方位继电器，FPGA模块将俯仰驱动单元上电指令依次通过数据驱动器、光耦隔离器和继电器模块分别送入第一俯仰继电器和第二俯仰继电器；

天线座的方位卷绕信息通过AD转换模块进行模数转换，再通过三态D类锁存器进行锁存，将锁存之后的数字信号送入FPGA模块；速率陀螺状态信号、方位/俯仰实时角是通过RS422串行通信模块和数字隔离器进行采集；天线座开关量信息是通过光耦隔离器进行采集；

所述方位驱动单元是指驱动天线实现方位轴0～360度运转的机构，所述俯仰驱动单元是指驱动天线实现俯仰轴-5～185度运转的机构；

还包括状态显示卡，用于显示控制卡与上位机之间、控制卡与方位驱动单元之间、控制卡与俯仰驱动单元之间的通信状态，同时，状态显示卡还显示控制卡的供电状态；

还包括警示灯继电器和警示灯；

控制卡采集第一方位接触器、第二方位接触器、第一俯仰接触器和第二俯仰接触器的工作状态，并通过警示灯继电器控制警示灯进行状态显示；

FPGA模块通过光耦隔离器采集第一方位接触器、第二方位接触器、第一俯仰接触器和第二俯仰接触器的工作状态，生成警示灯控制信号依次通过数据驱动和光耦隔离器输出；

FPGA模块将控制卡与上位机之间、控制卡与方位驱动单元之间、控制卡与俯仰驱动单元之间的通信状态以及控制卡中+5V、±12V的供电状态依次通过数据驱动器、光耦隔离器输出至状态显示卡；

天线驱动控制单元控制卡接收到上位机下发的伺服系统上电指令后，通过第一方位继电器控制第一方位接触器为第一方位驱动器提供～220V动力电源AC220V2；通过第二方位继电器控制第二方位接触器为第二方位驱动器提供～220V动力电源AC220V2；通过第一俯仰继电器控制第一俯仰接触器为第一俯仰驱动器提供～220V动力电源AC220V2；通过第二俯仰继电器控制第二俯仰接触器为第二俯仰驱动器提供～220V动力电源AC220V2；方位驱动单元包括第一方位驱动器和第二方位驱动器，俯仰驱动单元包括第一俯仰驱动器和第二俯仰驱动器；接触器具有自锁功能，加电完成后天线驱动控制单元控制卡采集第一方位接触器自锁信号、第二方位接触器自锁信号、第一俯仰接触器自锁信号、第二俯仰接触器自锁信号分别产生方位和俯仰上电完成状态指示，上位机接收到上电完成状态指示后允许操作手操作天线运转；

去电工作流程与加电工作流程一致，去电完成后天线驱动控制单元控制卡采集第一方位接触器自锁信号、第二方位接触器自锁信号、第一俯仰接触器自锁信号、第二俯仰接触器自锁信号分别产生方位和俯仰去电完成状态指示，上位机接收到去电完成状态指示后禁止操作手操作天线运转；系统工作时第一方位驱动器驱动方位电机1运转，第二方位驱动器驱动方位电机2运转，第一俯仰驱动器驱动俯仰电机1运转，第二俯仰驱动器驱动俯仰电机2运转；第一方位驱动器、第二方位驱动器安装在方位驱动单元中，第一俯仰驱动器、第二俯仰驱动器安装在俯仰驱动单元中，方位电机1、方位电机2、俯仰电机1、俯仰电机2安装在天线座中。