船載雙頻段衛(wèi)星天線伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、船載衛(wèi)星通信作為移動(dòng)衛(wèi)星通信的一種方式，有著廣闊的應(yīng)用前景。其技術(shù)發(fā)展主要受船載移動(dòng)衛(wèi)星天線技術(shù)發(fā)展的制約，所以船載移動(dòng)通信天線的研究有著很現(xiàn)實(shí)的意義。本文的研究對(duì)象是某Ku/Ka雙頻段船載衛(wèi)星天線，研究的目的是保證伺服能使天線快速準(zhǔn)確的跟蹤衛(wèi)星，完成衛(wèi)星通信鏈路穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。主要的研究方向是天線的伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和天線監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。
　　本文首先提出了整個(gè)天伺饋系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)系統(tǒng)的工作原理和設(shè)備組成進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并

2、且對(duì)整個(gè)天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述。文章在總體方案設(shè)計(jì)中確定了本系統(tǒng)采用單脈沖跟蹤加圓錐掃描跟蹤的跟蹤方案。確定采用三軸穩(wěn)定兩軸跟蹤形式的伺服系統(tǒng)，穩(wěn)定體制采用陀螺反饋加前饋補(bǔ)償本機(jī)自身穩(wěn)定，跟蹤體制采用Ku頻段圓錐掃描，Ka頻段單脈沖跟蹤。此外，在文中還對(duì)陀螺、伺服功放的選型，軸角編碼方案和天線姿態(tài)角獲取的設(shè)備的選取等伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所用到的比較關(guān)鍵的設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　文中對(duì)伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)方法做了很詳細(xì)的介紹。

3、硬件主要包括天線控制單元，天線驅(qū)動(dòng)單元，軸角采集，陀螺穩(wěn)定等部分。軟件主要包括天線控制程序和天線監(jiān)控程序。本文中對(duì)天線監(jiān)控程序中的總體框架、主程序以及各子程序模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并給出了每個(gè)子程序模塊的處理流程。
　　文中還對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的跟蹤精度進(jìn)行了估算，對(duì)船搖、元件死區(qū)和漂移、穩(wěn)風(fēng)、陣風(fēng)等幾種可能影響到天線跟蹤精度的誤差源進(jìn)行了分析，得出結(jié)論系統(tǒng)主要的誤差來(lái)自穩(wěn)定跟蹤隔離船體搖擺的剩余誤差，最終理論計(jì)算的結(jié)果小于系統(tǒng)指標(biāo)

4、，滿足要求。文中還列出了天線跟蹤精度的具體測(cè)試方法，并對(duì)天線的跟蹤精度實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理分析。最后得出結(jié)論，該產(chǎn)品的性能指標(biāo)完全滿足了設(shè)計(jì)要求，該設(shè)計(jì)在工程上可以采用。
　　結(jié)合工程應(yīng)用，本文的研究還存在很多需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)的地方。比如，在機(jī)械傳動(dòng)性發(fā)生變化的情況下，伺服環(huán)路參數(shù)無(wú)法自動(dòng)調(diào)整。在后面的工作中還需要在故障診斷與自動(dòng)測(cè)試功能基礎(chǔ)上完善和增加伺服環(huán)路參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整功能。
　　本文的研究為今后船載伺服控制系