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卫星便携站天线主动对星体系的规划与完成

摘要:针对卫星便携站窄波束天线找星难度大、对星耗时多、对星精度差的问题,设计并实现了一个附加在实装设备上的自动对星工具,以PIC单片机为核心,通过采集和处理GPS数据、方位俯仰传感器数据和卫星信号强度

摘要:针对卫星便携站窄波束天线找星难度大、对星耗时多、对星精度差的问题,规划完成了一个附加在实装设备上的主动对星东西,以PIC单片机为中心,经过收集和处理GPS数据、方位俯仰传感器数据和卫星信号强度数据,操控高精度步进电机主动调整便携天线方位角和俯仰角,然后完成快速、主动、准确对星。经过运用高精度步进电机替代传统手工操作,可以显着缩短对星时刻、进步对星精度,且体积较小、装置拆开简单、携带方便,显着进步了通讯效能。
关键词:卫星便携站;主动对星;卫星信号强度;方位俯仰传感器;步进电机

0 导言
现在,在卫星便携站对星方面,一般依据公式核算方位角和俯仰角的理论值,运用机械磁罗盘显现便携站天线的实践方位角和俯仰角,手动调整便携站天线完成对星。这种传统对星方法存在以下三个缺陷:
(1)由于方位角和俯仰角理论值公式是依据真北进行核算的,而机械磁罗盘显现的是磁北方向,存在必定的磁偏角,磁偏角随经纬度的不同,其值也不同,而且每年都发生变化,因而依据公式核算的方位角和俯仰角的理论值与实践准确对星值之间存在必定的差错;
(2)读取机械磁罗盘的时分,不同的操作人员会发生不同读取差错,一般会呈现±1°~±3°的读取差错;
(3)选用手动调整便携站天线对星的方法,对方位角和俯仰角的调整起伏不能做到准确操控,这一点对窄波束便携站天线对星的影响尤为显着。
以上原因导致传统对星方法存在找星难度大、对星耗时多、对星精度差的问题,这一问题在生疏地域体现尤为杰出,严重影响了卫星便携站的通讯效能。
针对传统对星方法存在的问题,本文提出了卫星便携站主动对星体系,该体系是一个附加在实装设备上的主动对星东西,以PIC单片机为中心,经过收集和处理GPS数据、方位俯仰传感器数据和卫星信号强度数据,操控高精度步进电机主动调整便携站天线方位角和俯仰角,然后完成快速、主动、准确对星。

1 相关研讨
在卫星便携站对星方面,文献提出了选用GPS收集便携站地理位置信息,经过公式核算当时便携站方位角和俯仰角理论值,选用传感器收集便携站方位角和俯仰角的实践值,手动调整便携站方位角和俯仰角,经过比照理论值和实践值完成辅佐对星。
这些辅佐对星方法的长处有两个:选用GPS模块收集地理位置信息,依据公式核算便携站方位角和俯仰角的理论值,进步了功率;选用传感器模块替代了机械磁罗盘,消除了对星过程中的读取差错。可是,也存在两个缺陷:由于磁偏角的存在,导致核算出的理论值并不是实践准确对星值;依然选用手动对星方法,对星精度不高,不能真实到达彻底主动对星。
针对传统对星方法和辅佐对星方法的缺乏,本文提出了卫星便携站主动对星体系规划计划,规划完成了卫星便携站主动对星体系。

2 总体规划
卫星便携站主动对星体系是一个附加在实装设备上的主动对星东西,以PIC单片机为中心,经过收集和处理GPS数据、方位俯仰传感器数据和卫星信号强度数据,操控高精度步进电机主动调整便携站天线方位角和俯仰角,然后完成快速、主动、准确对星。体系结构框图如图1所示。

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