車載“動(dòng)中通”衛(wèi)星通信地球站天線及其跟蹤系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前，國內(nèi)大多數(shù)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)是以固定站衛(wèi)星通信為主，無法實(shí)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)中通信。然而在自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭等嚴(yán)酷環(huán)境下，移動(dòng)通信基站、電力供應(yīng)等基礎(chǔ)設(shè)施會(huì)遭受嚴(yán)重破壞，與外界通信將嚴(yán)重受阻，救援等工作將無法順利展開。因而，基于衛(wèi)星通信的運(yùn)動(dòng)中通信設(shè)備－“車載動(dòng)中通”系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
　　本文研究兩軸捷聯(lián)式車載移動(dòng)衛(wèi)星通信地球站，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)中實(shí)時(shí)衛(wèi)星通信。車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)（車載動(dòng)中通）由天饋分系統(tǒng)、隨動(dòng)伺服控制分系統(tǒng)、收發(fā)分系統(tǒng)、業(yè)務(wù)分系

2、統(tǒng)、監(jiān)控分系統(tǒng)五個(gè)部分組成。
　　本文核心研究內(nèi)容是車載“動(dòng)中通”隨動(dòng)伺服控制系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括系統(tǒng)建模與仿真、系統(tǒng)硬件架構(gòu)、電路及相應(yīng)算法設(shè)計(jì)。系統(tǒng)仿真采用MATLAB中Simulink模塊完成；控制系統(tǒng)采用C8051F120作為核心處理芯片，控制軟件通過開發(fā)環(huán)境Keil C完成。
　　由于車輛行駛速度、路況等工況的高度不確定性，車載“動(dòng)中通”伺服系統(tǒng)采用模糊PID控制，搜星與對星策略分別采用畫框搜索算法和圓錐掃描算法。系

3、統(tǒng)仿真結(jié)果表明，車載“動(dòng)中通”伺服系統(tǒng)輸入與輸出的穩(wěn)態(tài)誤差很小，動(dòng)態(tài)性能良好，能夠滿足在運(yùn)動(dòng)中建立穩(wěn)定可靠的衛(wèi)星通信要求。
　　搖擺臺模擬測試表明，本研究與設(shè)計(jì)所完成的車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)在各種假想的工況環(huán)境下，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確對星并跟蹤，滿足設(shè)計(jì)性能指標(biāo)。
　　裝車路面測試表明，該車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)在90°轉(zhuǎn)彎、180°掉頭、上下坡道、各種加速度加減速以及通過隧道等各種實(shí)際工況下，均能夠?qū)崟r(shí)對星并跟蹤，在丟星時(shí)能及時(shí)再恢復(fù)對