船載雙頻段衛(wèi)星天線伺服系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、船載衛(wèi)星通信作為移動衛(wèi)星通信的一種方式，有著廣闊的應用前景。其技術發(fā)展主要受船載移動衛(wèi)星天線技術發(fā)展的制約，所以船載移動通信天線的研究有著很現(xiàn)實的意義。本文的研究對象是某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確的跟蹤衛(wèi)星，完成衛(wèi)星通信鏈路穩(wěn)定可靠的運行。主要的研究方向是天線的伺服系統(tǒng)的硬件設計和天線監(jiān)控軟件設計。
　　本文首先提出了整個天伺饋系統(tǒng)的總體設計方案，對系統(tǒng)的工作原理和設備組成進行了簡要介紹，并

2、且對整個天線的結構設計進行了概述。文章在總體方案設計中確定了本系統(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償本機自身穩(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)角獲取的設備的選取等伺服系統(tǒng)設計中所用到的比較關鍵的設備進行了詳細介紹。
　　文中對伺服系統(tǒng)的硬件設計和軟件實現(xiàn)方法做了很詳細的介紹。

3、硬件主要包括天線控制單元，天線驅(qū)動單元，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計進行了詳細的說明，并給出了每個子程序模塊的處理流程。
　　文中還對整個系統(tǒng)的跟蹤精度進行了估算，對船搖、元件死區(qū)和漂移、穩(wěn)風、陣風等幾種可能影響到天線跟蹤精度的誤差源進行了分析，得出結論系統(tǒng)主要的誤差來自穩(wěn)定跟蹤隔離船體搖擺的剩余誤差，最終理論計算的結果小于系統(tǒng)指標

4、，滿足要求。文中還列出了天線跟蹤精度的具體測試方法，并對天線的跟蹤精度實際測試的數(shù)據(jù)進行了整理分析。最后得出結論，該產(chǎn)品的性能指標完全滿足了設計要求，該設計在工程上可以采用。
　　結合工程應用，本文的研究還存在很多需要進一步完善和改進的地方。比如，在機械傳動性發(fā)生變化的情況下，伺服環(huán)路參數(shù)無法自動調(diào)整。在后面的工作中還需要在故障診斷與自動測試功能基礎上完善和增加伺服環(huán)路參數(shù)自適應調(diào)整功能。
　　本文的研究為今后船載伺服控制系