[发明专利]一种船载卫星天线座和船载卫星天线跟踪系统

说明书

本发明涉及一种船载卫星天线座和船载卫星天线跟踪系统，包括：方位轴、水平轴、俯仰轴以及伺服驱动机构、水平轴设置于方位轴上、俯仰轴设置于水平轴上，俯仰轴与水平轴垂直，伺服驱动机构用于分别驱动方位轴、水平轴以及俯仰轴分别绕各自的轴线转动。基于本发明的的船载卫星天线座和船载卫星天线跟踪系统，可实现载卫星天线对于轨道卫星的实时动态精确跟踪。

技术领域

本发明涉及卫星跟踪技术领域，具体涉及一种船载卫星天线座和船载卫星天线跟踪系统。

背景技术

在船载卫星天线跟踪中，常规双轴天线座设计方式很难实现半球空域卫星连续跟踪的技术问题，常用的双轴天线座包括俯仰-方位型天线座和X-Y轴型天线座，俯仰-方位型天线座存在过顶跟踪盲区，X-Y轴型天线座虽然能够很好地解决过顶问题，但X-Y轴型天线座存在轴配重和低仰角跟踪困难的问题,其在低仰角时会沿X轴方向出现两个跟踪盲区,盲区处于X轴两端无穷远处的地平线上，因此常规双轴天线座很难实现半球空域卫星的连续跟踪。且船载卫星天线与地面固定天线的最大区别在于放置天线的载体是一个移动的、摇摆的船体，因而需要稳定天线平台来隔离船体的摇摆，实现天线在运动中的姿态稳定，并在姿态稳定的基础上在移动过程中跟踪和对准卫星，在没有专用船载稳定平台的情况下，很难实现轨道卫星的实时动态精确跟踪。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供了一种船载卫星天线座和船载卫星天线跟踪系统，可实现轨道卫星的实时动态精确跟踪。

本发明提供的具体解决方案如下：

本发明提供了一种船载卫星天线座，包括：方位轴、水平轴、俯仰轴以及伺服驱动机构、所述水平轴设置于所述方位轴上、所述俯仰轴设置于所述水平轴上，所述俯仰轴与所述水平轴垂直，所述伺服驱动机构用于分别驱动所述方位轴、水平轴以及所述俯仰轴分别绕各自的轴线转动。

基于本发明的船载卫星天线座，其方位轴、水平轴、俯仰轴可分别绕其所在的轴线转动，既不会存在低仰角跟踪困难，也不会存在过顶跟踪盲区，从而实现半球空域卫星连续跟踪，实现船载卫星天线对于轨道卫星的实时动态精确跟踪。

在上述方案的基础上，本发明的技术方案还可以进行如下改进：

进一步，所述伺服驱动机构包括用于驱动所述方位轴绕其轴线旋转的第一伺服电机、用于驱动所述水平轴绕其轴线旋转的第二伺服电机以及用于驱动所述俯仰轴绕其轴线旋转第三伺服电机，所述方位轴下端固定于所述第一伺服电机的转轴上，所述第二伺服电机固定于所述方位轴上端，所述水平轴一端固定于所述第二伺服电机的转轴上，所述第三伺服电机固定于所述水平轴的另一端，所述俯仰轴固定于所述第三伺服电机的转轴上。

通过伺服电机作为驱动，精确控制方位轴、水平轴和俯仰轴的旋转角度。

本发明还提供了一种船载卫星天线跟踪系统，包括：如上所述的天线座，所述天线座设置于所述船体上，所述方位轴平行于船体法线设置；天线，所述天线固定于所述俯仰轴上；获取模块，用于获取卫星运动轨迹、获取船体位置、船体的横摇角、纵摇角以及航向角，并将所述卫星运动轨迹、船体位置、横摇角、纵摇角和航向角发送给跟踪计算模块；跟踪计算模块，用于根据接收到的所述卫星运动轨迹、船体位置、航向角、横摇角和纵摇角，计算船体航行状态下，各时刻天线波束对准目标卫星所需的方位轴旋转角度、水平轴旋转角度以及俯仰轴旋转角度，并将方位轴旋转角度、水平轴旋转角度以及俯仰轴旋转角度发送给控制模块；控制模块，用于根据接收到的所述方位轴旋转角度、水平轴旋转角度以及所述俯仰轴旋转角度，控制所述伺服驱动机构驱动所述方位轴、水平轴以及所述俯仰轴分别绕各自的轴线转动相应的角度。

基于本发明的船载卫星天线跟踪系统，可根据船体的运动状况控制天线座方位轴、水平轴和俯仰轴进行相应角度的转动，从而实现半球空域卫星连续跟踪，实现船载卫星天线对于轨道卫星的实时动态精确跟踪。