[发明专利]一种惯性导航辅助的带缺区双反射面的卫星天线

说明书

本发明公开了一种惯性导航辅助的带缺区双反射面的卫星天线。在寻星时，主控单元能实时接收所述惯性导航模块与角度传感器所获取参数，然后实时进行矩阵转换，得到天线坐标系相对于地理坐标系六个自由度的运动信息，与所述GPS模块/北斗模块所获取数据进行实时比较计算，得到所述三轴伺服系统的动作量，控制所述三轴伺服系统动作，完成初步寻星，然后控制缺区旋转机构进行缺区扫描，完成精确寻星；当卫星天线所处载体运动时，主控单元会根据惯性导航模块的数据对卫星进行调整，减小三轴伺服系统的动态滞后误差，锁星更灵敏，卫星信号更稳定。

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，具体涉及到一种惯性导航辅助的带缺区双反射面的卫星天线。

背景技术

“动中通”是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称，用于实现移动载体与卫星间的通信。卫星信号微弱且具有极强的方向性，为了保证移动载体（如船舶、火车等）接收到稳定的信号，以满足通信的要求，需要实时检测天线与卫星的偏差，并及时调整天线姿态，即保证天线实时对准卫星。所以，天线自动跟踪技术是卫星天线的核心技术之一，是实现移动载体与卫星稳定通信的前提。

授权公告号CN106299699B的专利文献公开了一种双反射面卫星天线旋转缺区跟踪系统，其利用旋转的、偏心的信号局部失效区域获取型号强度周期变化的类正弦信号，进而快速、精确是实现寻星与锁星。使用中发现，当载体运动时，由于其角度和方向不断变换，卫星天线的伺服跟踪系统存在动态滞后误差，这会使得天线接收的卫星信号时强时弱不稳定，甚至会导致寻星或锁星失败。

发明内容

为了完善卫星天线的性能、保证其性能稳定，本发明提供了一种惯性导航辅助的带缺区双反射面的卫星天线。

本发明采用的技术方案如下：

一种惯性导航辅助的带缺区双反射面的卫星天线：包括主反射盘、副反射盘及馈源，主反射盘配有三轴伺服系统及主控单元，所述主反射盘、副反射盘与馈源同轴心设置，所述主反射盘与副反射盘的其中一个可绕轴心旋转并配有缺区旋转机构，所述旋转的主反射盘或旋转的副反射盘上设置有偏心的信号缺区；还包括GPS模块/北斗模块和惯性导航模块；所述GPS模块/北斗模块，用于实时获取载体坐标系相对于地理坐标系的位置和坐标；所述惯性导航模块，用于实时获取载体坐标系相对于地理坐标系六个自由度的运动信息，六个自由度为航向、俯仰、横滚、纵向、横向和升降，运动信息为角速度、姿态角度、加速度、速度、位置；所述三轴伺服系统包括方位轴伺服系统、俯仰轴伺服系统和极化轴伺服系统，并各自配有角度传感器，所述角度传感器用于实时获取天线坐标系中方位轴、俯仰轴和极化轴相对于载体坐标系的角度；所述主控单元，用于实时接收所述惯性导航模块与角度传感器所获取参数，进行实时矩阵转换，得到天线坐标系相对于地理坐标系六个自由度的运动信息，与所述GPS模块/北斗模块所获取数据进行实时比较计算，得到所述三轴伺服系统的动作量，控制所述三轴伺服系统动作，完成初步寻星或锁星，然后控制缺区旋转机构进行缺区扫描，完成精确寻星或锁星。

所述信号缺区偏心设置在副反射盘的中心处，所述缺区旋转机构为直流电机，所述副反射盘配有红外传感器用以旋转计数。

所述惯性导航模块固定在卫星天线的固定底盘上。

所述俯仰轴伺服系统包括U型旋转架与过桥板，所述过桥板两端利用转轴安装在U型旋转架上端，所述主反射盘安装在过桥板上；所述U型旋转架的一个侧壁上设有俯仰带轮、俯仰伺服电机、俯仰角编码器，所述俯仰带轮、俯仰伺服电机、俯仰角编码器由同一条皮带传动，所述俯仰带轮用于带动过桥板旋转，所述俯仰角编码器为俯仰轴角度传感器。

所述皮带为同步带。

所述俯仰带轮为优弧弓形轮，所述优弧弓形轮的直边朝向所述主反射盘，所述优弧弓形轮的轮体上对应直边设有若干配重平衡孔。

所述俯仰带轮上设有弧形的俯仰角限位槽。