一种低成本高精度动中通天线轴角标定和反馈方法

动中通天线主要任务是在载体高速移动时,依据目标卫星信息和载体位置、姿态数据,实时计算天线的对星指向角,并控制天线快速对准卫星并实施跟踪,保障信号实时传输。传统动中通天线配备了绝对式码盘,用来确定天线的轴角,同时天线的电机配备了增量式码盘用于电机转速反馈和控制,这增加了天线的体积、重量和成本。本文考虑了动中通天线的特点,去掉了绝对式码盘,使用电机配备的增量式码盘,并结合动中通天线具备的限位开关,提出了一种低成本、高精度且十分可靠的动中通天线轴角标定方法,并针对姿态数据延时和驱动器角度上报延时,通过拟合做了角度补偿,进一步提高了轴角的反馈精度,为动中通天线的低成本、小体积、低轮廓、轻重量和低功率的发展方向提供支持。

动中通天线伺服控制与航姿测量系统的联合设计

动中通天线使用惯导或航姿参考系统等航姿测量系统获取载体或天线相对于地理坐标系的角度,以此补偿天线波束指向,实现稳定可靠的跟踪卫星。为进一步提高天线在载体快速机动时的跟踪精度,本文提出了一种动中通天线伺服控制与航姿测量系统的联合设计方法,显著地降低了航姿数据延迟,仿真试验表明,有效地提升了载体摇摆时的跟踪精度。

载体运动对动中通天线指向影响

动中通卫星通信系统要求载体运动过程中天线始终指向卫星以实现不间断通信。分析了载体运动及其路面起伏引起的对星误差。理论分析表明,路面起伏对天线指向误差影响较大,同时得出姿态测量系统延时要求,有助于姿态测量系统选型及动中通卫星天线总体设计。

船载S波段卫星动中通天线的应用

介绍了一种船载S波段卫星动中通天线,通过微陀螺系统和伺服控制系统,采用卫星对准、自动跟踪和丢星自动捕获等措施,实现了对卫星的稳定跟踪。采用A-E-C座架,实现了过顶跟踪,适于安装在船上,在海洋中实现数据以及语音通信。

一种Ku/Ka双频段动中通天线馈源切换装置的设计

本文介绍了一种双频段动中通天线馈源切换装置[1],Ka频段馈源与Ku频段馈源采用并排布置方式,两种频段的馈源平行移动切换,具有馈源安装高度低、结构简单可靠、操作容易等优点。

低剖面动中通天线发展现状与趋势

在综述低剖面动中通天线系统研究现状的基础上,对全相控阵方式、面天线机械扫描方式和混合方式几种典型低剖面动中通天线系统的工作原理、关键技术进行了分析,得出了不同天线的优缺点及适用范围,并对动中通天线系统的未来发展趋势进行了展望,指出了其发展需解决的关键技术。

基于C8051F040船载动中通天线姿态控制系统的研究

随着传感器性能的不断提升,姿态控制在越来越多的系统中获得了应用,如手机游戏、笔记本防震、铁轨检测、无人直升机、导弹发射等。在海上航行的舰船由于海浪冲击、船只转向等影响而导致安装在舰船上的卫星天线无法正常工作,这就需要实时检测天线的姿态系统。对于一个完整的天线对星过程中,要能感知方位、俯仰、横滚三个自由度的变化,并根据测量的数据,调整天线的姿态,达到对星的目的[1]。论文提出了一种基于陀螺仪、倾角传感器和电子罗盘的姿态控制系统。

船载VSAT动中通天线测试技术指标研究

本文以保障船舶VSAT小站通信链路的稳定性为根本要求,以VSAT网络运营者的角度,从保障通信链路的稳定建立方面,介绍了对船载卫星通信天线的指标要求及测试技术指标,阐明了在工程技术应用上,船载动中通天线的测试技术指标,以确定船舶卫星通信天线系统的选择,保障卫星通信的链路稳定可靠性,提升运营服务水平。

低成本小口径动中通天线航姿参考系统设计

低成本小口径动中通天线普遍使用由MEMS器件构成的航姿参考系统测量由于载体运动对天线造成的角运动干扰。针对MEMS器件精度差,无法完成寻北以及漂移速度快的缺点,引入三轴磁力计信息,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的航姿参考算法,并以高精度惯导作为基准,通过摇摆试验验证了算法的精度。

动中通天线在传统通信卫星系统中的应用

针对动中通天线的天线旁瓣、跟踪制导、交叉极化、失锁重捕等问题,就天线测试、邻星协调和系统设计等作了相关探讨。

S波段动中通天线在移动载体中的应用

本文提出一种S波段动中通双向通信天线,通过微惯性陀螺系统和伺服控制系统,采用卫星初始对准、隔离车辆、航空器以及船舶等载体运动、自动跟踪技术以及丢星处理等一系列措施,实现某卫星的稳定跟踪。应用于移动载体上,在海洋、边远地区或者信号绝缘地区实现数据以及语音通信,消除了中国边远地区信号盲区,降低危险隐患,大大加强中国的安全防护措施。

动中通天线收发极化匹配研究

文章提出了一种卫星信号的极化匹配算法,并建立卫星波束坐标系和载体坐标系,通过矢量变换计算天线极化角。在下行链路,首先求得卫星下行信号在卫星波束坐标系下的极化矢量,再通过矢量的坐标系变换得到载体坐标系下对应的极化矢量,根据该矢量在天线面的投影可求出接收极化角。在上行链路,通过矢量对应关系和对星无干扰条件,求出发射天线交叉(垂直)极化在卫星波束坐标系下对应的极化矢量式,进一步坐标系变换和投影计算可求出发射天线的极化角。通过对星通信实验对算法进行了验证,测试结果表明,算法能够实现接收天线的最大增益接收,发射天线能够实现最小的交叉极化干扰。

动载体卫通天线的扰动观测及补偿设计

动载体卫通天线技术的难点在于抑制由载体运动所引起的对天线指向精度的扰动,补偿扰动可以显著提高天线的动态性能。传统控制方法通过部署速率陀螺实现扰动角速度的测量,难以准确获取天线转动轴上的扰动量,仅以一定的比例补偿到速度环路输入,提升效果有限。提出了一种基于状态观测器的扰动补偿方法,通过采集天线在典型路面正常工作时惯导的角速度,利用成型滤波器对扰动谱进行近似,获取扰动模型。设计了扰动观测器模型,估计扰动角速度,并以车载动中通天线为平台进行测试。测试结果表明:相比于传统扰动前馈补偿,提出的方法在角误差峰值上减小了13%,RMS减小了43%,可以更好地适应跟踪路况。

一种基于改进Denavit-Hartenberg方法的三轴“动中通”天线运动学建模方案

为解决目前三轴"动中通"天线建模方法存在的模型精度低、可移植性差等缺点,提出一种新型改进Denavit-Hartenberg(new modified DH,NMDH)方法三轴“动中通”天线运动学建模方案。为克服天线固有机械结构导致的建模困难,同时满足改进Denavit-Hartenberg(modified DH,MDH)方法的建模要求,在MDH方法的基础上,分别设计加入虚拟坐标系和辅助坐标系,得到三轴“动中通”天线的正向运动学模型及其逆运动学解。通过数字仿真验证了NMDH建模方案的正确性。系统试验结果表明,文中提出的NMDH建模方案取得了良好的天线跟踪卫星效果,并且比工程应用中常用的系统辨识建模方法具有更强的可移植性。

动中通多子阵天线自适应PID滑模稳定控制

动中通在载体运动中进行卫星通信时,天线受到各类扰动的影响而不能准确对准卫星,降低了通信质量。为了解决此问题,设计了一种自适应滑模天线姿态稳定控制器。首先建立了动中通天线系统的动力学模型;基于此模型,采用PID滑模面设计了天线的滑模姿态控制器;通过对扰动的自适应估计,在扰动上界未知情况下获得了平滑的滑模控制输入;将PID方法引入控制器设计,提高了系统的动态响应速度。仿真结果表明,所设计控制器具有良好的动态响应特性和控制精度,且控制电压输出无抖振。

卫星移动通信相控阵天线研究现状与技术展望

针对目前卫星通信系统对天线性能、形式的需求,回顾了卫星移动通信中天线的发展历程和分类,并详细比较了不同形式低剖面动中通天线的优缺点;特别针对国外的一维和二维有源相控阵天线产品进行了详细介绍,指出了各自产品在具体使用环境中的特点,在此基础上提出了相控阵天线设计的关键技术;最后,对卫星移动通信平台中相控阵天线的发展趋势进行了展望。

某SUV平台动中通结构总体设计探讨

介绍了某运动型多功能车(Sport Utility Vehicle,SUV)平台动中通的结构总体设计。针对SUV平台的特点,结合系统使用要求,选择了中轮廓动中通天线和取力发电的供电方式,通过对设备分类布局来提高空间利用率的方法解决了载车空间小、上装设备多的问题。从人机工程的角度探讨了在行驶状态下操作的舒适性,并给出了设备机架的限制高度。阐述了上装设备采取的抗振设计考虑。对系统的整车载荷及行驶稳定性进行了分析计算。在满足系统使用要求的同时保持了原车的优越性能,使载车完整性、安全性、可靠性和舒适性最大化,实现了人机环境的和谐。

动中通电磁辐射分析与研究

本文提出了针对传统抛物面动中通天线的电磁辐射及上行室外射频单元(功放)的电磁泄漏。并提出了动中通天线的详细分析计算,并针对这些影响提出了相应的防护措施。

一种机载天线驱控跟踪单元的设计实现

针对机载动中通天线结构空间受限、重量要求严格的特点,采用高速ARM+DSP+FPGA三种处理器的硬件架构与射频信道小型化技术方案,实现了一种集伺服控制、驱动与跟踪解调功能于一体的模块单元,不仅提高了系统的计算速度,而且实现了伺服跟踪系统的小型化,其空间利用率高,优化了传统的伺服驱动控制系统,提升了产品竞争力。

加强交流合作,促进卫星应用——“中国卫星应用大会公安卫星通信应用专业论坛”

为加强公安系统卫星应用交流,促进公安系统卫星技术应用,推动卫星产业发展,根据公安部科技信息化局2013年学术工作计划,在公安部科技信息化局的大力支持下,由江苏警官学院协办、《数字通信世界》杂志社承办的“中国卫星应用大会公安卫星通信应用专业论坛”,于2013年12月5日至6日在江苏警官学院成功举办.