[发明专利]一种寻星系统及寻星对星方法

说明书

本发明提供了一种寻星罗盘系统及寻星对星方法，所述寻星罗盘系统包括卫星站和智能终端，所述卫星站包括电子罗盘、电子倾角仪、GPS/北斗模块、便携式卫星天线、卫星调制解调器、控制主板和电源模块，所述电子罗盘、电子倾角仪位于卫星天线的天线馈源支撑臂上，所述控制主板通过网络与智能终端连接，所述智能终端中存储有各卫星的参数，智能终端将所选目标卫星的参数发送给控制主板，控制主板计算出卫星天线应对准的目标方位角度、俯仰角度及极化角，反馈给智能终端；依次调整卫星天线的极化角、俯仰角度和方位角度，直到与目标参数对应。采用本发明的技术方案，解决了手动便携卫星天线的对星困难，提高了手动对星精度，并大幅缩短对星时间。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种寻星系统及寻星对星方法。

背景技术

GEO卫星处于地球36000公里的同步轨道，由于距离远，Ku/Ka频段无线信号损耗严重，地面通信天线必须和卫星上天线精确对准，才能进行通信，否则不仅无法通信，还会造成邻星干扰。便携卫星站广泛应用于公安、消防、应急、人防、新闻媒体、电网、石化、边防、军队等各个行业，用于应急抢险、维稳处突、管线巡检、新闻采访等各领域，是在地面公/专网无覆盖或瘫痪降级的情况下，提供安全高速数据通信链路的一种重要设备。

传统便携卫星站，有两种基本形态，一种是由伺服电机驱动对星的便携自动卫星天线及外接调制解调器（Modem）、收发机（Transceiver）构成，其卫星天线设置好卫星轨位参数后，具有一键对星，锁星速度较快，对星精度较高的优点，但由于采用了多个伺服电机进行天线方位及俯仰的驱动，造成便携自动卫星天线功耗大，重量重、体积大、驱动及传动装置复杂、携带不方便的缺点；另一种是由无伺服电机驱动的手动便携卫星天线和外接Modem、Transceiver构成，其卫星天线具有重量轻、功耗低，体积较小、传动装置简单、单人即可背负的优点。

传统手动便携卫星站在使用时，首先在卫星天线架设时通过卫星天线支撑脚调节进行水平位置找平，再通过GPS/北斗定位仪、指北针、倾角仪、频谱仪等外部辅助仪器仪表，根据所需对准的目标卫星轨位参数，结合GPS/北斗定位仪所测得地理位置信息，利用辅助工具或人工计算出卫星天线对星方位、俯仰、极化角度。开通过程分为五步，第一步，先将卫星天线极化角手动调至计算出的位置并锁紧；第二步，手动旋转卫星天线俯仰角度至计算所得俯仰角度并锁紧；第三步，手动旋转卫星天线方位角度逼近计算所得方位角度，同时仔细观察所接频谱仪或卫星调制解调器信号强度变化，如果发现信号，找到信号的最大点并锁紧，如果没有发现信号，微调俯仰角度，再旋转方位角度，如此反复，直到发现信号并找到方位角度上信号的最大点为止；第四步，微调卫星天线俯仰角，观察频谱仪或卫星调制解调器信号强度变化，找到卫星信号最优位置；第五步，设置卫星调制解调器参数，开通卫星通信。

传统手动便携卫星站在开通过程中，需依靠工作人员的经验，辅助以频谱仪等贵重的专业仪器仪表，并准确知道所对GEO卫星的轨道位置，手动旋转卫星天线方向来寻找卫星，由于要调整方位和俯仰两个维度的方向，依靠频谱仪显示的信号强度判断是否对准所选卫星，其开通难度非常高，即使受过专业培训的操作人员，也需要专业仪器仪表的辅助，才能在一定时间内对准卫星。以上两种便携卫星站都需要在卫星天线对准目标卫星后设置外接调制解调器参数来完成开通入网，开通时间较长。

目前有利用手机或PAD等智能智能终端自带的陀螺仪，指北针、倾角仪、GPS/北斗定位模块，将指定智能终端（主要是智能终端必须和卫星天线上安放位置尺寸一致）安放在便携卫星天线的特定位置，利用倾角仪辅助便携卫星天线架设在水平位置，然后根据目标卫星的轨位信息，计算出卫星天线方位、俯仰角，手动旋转卫星天线方位和俯仰位置，根据卫星调制解调器或频谱仪输出的信号强度判断是否对星成功，然后设置卫星调制解调器参数，开通入网。此种方法，利用的智能终端所带商用传感器存在灵敏度低、精度差、调整方位/俯仰姿态反应较慢、传感器易受周围环境影响、安放智能终端在卫星天线制定位置是否到位、卡紧等的弊病，在环境较恶劣地区，特别是磁场较复杂地区，基本上不能完成对星，即使勉强对上卫星，也不能保证是否是对星最佳位置，很容易造成邻星干扰，产生严重后果。