專利名稱：一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，應(yīng)用于船載衛(wèi)星天線的控制。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，隨著導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，尤其是我國“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)的崛起，人們工作生活越來越離不開導(dǎo)航設(shè)備。我國擁有廣闊的海域和大規(guī)模的漁船等船只，在船只上安裝導(dǎo)航裝備已經(jīng)是一個趨勢?，F(xiàn)有國內(nèi)的船載導(dǎo)航設(shè)備主要是單一導(dǎo)航、定位功能，遠不能滿足船員們娛樂方面和緊急情況下的遇險通報的需求。為了滿足船舶觀看衛(wèi)星電視的需求，國內(nèi)外進行了長期的研究探索，提出了各式各樣的解決方案，也生產(chǎn)了相應(yīng)的產(chǎn)品。國內(nèi)生產(chǎn)船載衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的廠家采用的方案雖然比較多，可是仍然存在系統(tǒng)不穩(wěn)定，易丟失目標，成本較高等問題。。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，有助于解決目前船載衛(wèi)星設(shè)備功能單一、信號檢索自適應(yīng)性差、系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。本發(fā)明的技術(shù)方案在于
一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，包括設(shè)于船體上的底座和設(shè)于底座上的天線部，所述底座與天線部之間設(shè)有連接支座，其特征在于所述底座的上部設(shè)有用以控制連接支座平面轉(zhuǎn)動的方位控制電機，所述連接支座的上部設(shè)有用以控制天線部俯仰角的俯仰控制電機，所述連接支座的內(nèi)部設(shè)有各電機動力傳動的機械傳動機構(gòu)，所述底座內(nèi)設(shè)有控制電路。其中，所述天線部包括拋物面天線和位于拋物面天線中部且與拋物面天線聯(lián)動的射頻模塊。所述射頻模塊集成了衛(wèi)星接收高頻頭、衛(wèi)星定位信息接收器、射頻基帶模塊；所述衛(wèi)星接收高頻頭用于將微弱的衛(wèi)星信號進行低噪聲放大，下變頻至中頻信號，高頻頭輸出的中頻信號被送入調(diào)諧器中進行處理；衛(wèi)星定位信息接收模塊用于接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號，以便用于處理天線接收到的衛(wèi)星定位信號；射頻基帶模塊，包括低噪聲放大器、下變頻處理部分、基帶處理電路，用于處理衛(wèi)星定位信息。所述控制電路包括調(diào)諧器、慣性控制系統(tǒng)模塊、處理器主控板、伺服電機驅(qū)動模塊和顯示控制電路模塊。所述慣性控制系統(tǒng)模塊用于檢測和測量加速度、傾斜角度、沖擊、振動、角速度信息，并將相關(guān)信息輸入處理器做相關(guān)處理，處理器以此為參考輸出控制指令，從而達到控制伺服電機的作用，同時衛(wèi)星定位信息接收器為慣性控制系統(tǒng)模塊提供外部修正參數(shù)信息。天線接收到的衛(wèi)星信號經(jīng)衛(wèi)星接收高頻頭變頻后進入調(diào)諧器，經(jīng)調(diào)諧器處理后送
入處理器進行信號強弱判斷，從而形成閉環(huán)回路，處理器根據(jù)信號強弱，對天線做進一步調(diào)
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所述處理器主控板用于處理慣性控制器件采集到的信息、衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)和調(diào)諧器反饋回來的信息，并輸出相應(yīng)的控制指令來控制伺服電機。
所述伺服電機驅(qū)動模塊用以驅(qū)動伺服電機正常運轉(zhuǎn)。所述顯示控制電路模塊用以工作狀態(tài)顯示和按鍵控制。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明與分立產(chǎn)品(單獨的衛(wèi)星電視和導(dǎo)航系統(tǒng)天線)相比，突破性地集成了衛(wèi)星電視和導(dǎo)航系統(tǒng)天線，能夠大大的節(jié)約成本開支和節(jié)省船舶空間；
與常規(guī)衛(wèi)星電視天線相比，實現(xiàn)了衛(wèi)星電視天線的自動控制，能夠自動搜索、校準和穩(wěn)定跟蹤衛(wèi)星；
為船舶(尤其是漁船)的科技化提供了硬件基礎(chǔ)。。


圖I本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本發(fā)明實施例的控制原理框圖。
具體實施例方式為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。參考圖1，圖2，本發(fā)明涉及一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，包括設(shè)于船體上的底座I和設(shè)于底座上的天線部2，所述底座I與天線部2之間設(shè)有連接支座3，所述底座I的上部設(shè)有用以控制連接支座3平面轉(zhuǎn)動的方位控制電機4，所述連接支座3的上部設(shè)有用以控制天線部俯仰角的俯仰控制電機5，所述連接支座3的內(nèi)部設(shè)有各電機動力傳動的機械傳動機構(gòu)6，所述底座I內(nèi)設(shè)有控制電路7。上述天線部2包括拋物面天線2-1和位于拋物面天線中部且與拋物面天線聯(lián)動的射頻模塊2-2。上述射頻模塊集成了衛(wèi)星接收高頻頭、衛(wèi)星定位信息接收器、射頻基帶模塊；所述衛(wèi)星接收高頻頭用于將微弱的衛(wèi)星信號進行低噪聲放大，下變頻至中頻信號，高頻頭輸出的中頻信號被送入調(diào)諧器中進行處理；衛(wèi)星定位信息接收模塊用于接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號，以便用于處理天線接收到的衛(wèi)星定位信號；射頻基帶模塊，包括低噪聲放大器、下變頻處理部分、基帶處理電路，用于處理衛(wèi)星定位信息。上述控制電路包括調(diào)諧器、慣性控制系統(tǒng)模塊、處理器主控板、伺服電機驅(qū)動模塊和顯示控制電路模塊。上述慣性控制系統(tǒng)模塊用于檢測和測量加速度、傾斜角度、沖擊、振動、角速度信息，并將相關(guān)信息輸入處理器做相關(guān)處理，處理器以此為參考輸出控制指令，從而達到控制伺服電機的作用，同時衛(wèi)星定位信息接收器為慣性控制系統(tǒng)模塊提供外部修正參數(shù)信息。天線接收到的衛(wèi)星信號經(jīng)衛(wèi)星接收高頻頭變頻后進入調(diào)諧器，經(jīng)調(diào)諧器處理后送入處理器進行信號強弱判斷，從而形成閉環(huán)回路，處理器根據(jù)信號強弱，對天線做進一步調(diào)難
iF. O上述處理器主控板用于處理慣性控制器件采集到的信息、衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)和調(diào)諧器反饋回來的信息，并輸出相應(yīng)的控制指令來控制伺服電機。
上述伺服電機驅(qū)動模塊用以驅(qū)動伺服電機正常運轉(zhuǎn)。上述顯示控制電路模塊用以工作狀態(tài)顯示和按鍵控制。具體實施過程本發(fā)明集成了船載衛(wèi)星電視、衛(wèi)星導(dǎo)航一體天線及其自動控制系統(tǒng)，可以用于同時接收衛(wèi)星電視信號(或進行衛(wèi)星通信)和衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號。配合上相應(yīng)的終端設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)日常提供衛(wèi)星電視(或衛(wèi)星通信)、導(dǎo)航定位服務(wù)、報文通信服務(wù)和緊急情況下的遇險通報等。本發(fā)明主要工作原理部分包括
1、底座用于固定整個天線結(jié)構(gòu)；
2、射頻模塊(集成了衛(wèi)星接收高頻頭、衛(wèi)星定位信息接收器、射頻基帶模塊)。射頻模塊輸出衛(wèi)星信號、衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息。其中
衛(wèi)星接收高頻頭用于將微弱的衛(wèi)星信號進行低噪聲放大，下變頻至中頻信號，高頻頭輸出的中頻信號被送入調(diào)諧器中進行處理。衛(wèi)星定位信息接收模塊用于接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以是GPS、格洛納斯、北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，用于處理天線接收到的衛(wèi)星定位信號。射頻基帶模塊，包括低噪聲放大器、下變頻處理部分、基帶處理電路。用于處理衛(wèi)星定位信息；
3、拋物面天線；
4、俯仰控制電機用于控制天線的俯仰角度；
5、機械傳動結(jié)構(gòu)控制相關(guān)機械系統(tǒng)；
6、方位控制電機用于控制天線的方位角度；
7、控制電路部分包括調(diào)諧器、慣性控制系統(tǒng)、處理器主控板、伺服電機驅(qū)動和顯示控制電路；
慣性控制系統(tǒng)主要包括加速度計、陀螺儀、水平儀等慣性器件，用于檢測和測量加速度、傾斜角度、沖擊、振動、角速度等信息，并將相關(guān)信息輸入處理器做相關(guān)處理，處理器以此為參考輸出控制指令，從而達到控制伺服電機的作用。同時衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息接收器2，為慣性控制系統(tǒng)提供外部修正參數(shù)信息。天線接收到的衛(wèi)星信號經(jīng)高頻頭變頻后進入調(diào)諧器，經(jīng)調(diào)諧器處理后送入處理器進行信號強弱判斷，從而形成閉環(huán)回路，處理器根據(jù)信號強弱，對天線做進一步調(diào)整。處理器主控板主要用于處理慣性控制器件采集到的信息、衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)和調(diào)諧器反饋回來的信息，并輸出相應(yīng)的控制指令來控制伺服電機。伺服電機驅(qū)動驅(qū)動伺服電機正常運轉(zhuǎn)。顯示控制電路工作狀態(tài)顯示和按鍵控制。本發(fā)明的射頻模塊突破性的集成了衛(wèi)星接收高頻頭、衛(wèi)星定位信息接收器、衛(wèi)星定位射頻基帶模塊；
能夠同時接收衛(wèi)星船載衛(wèi)星電視信號和衛(wèi)星導(dǎo)航信號，同時實現(xiàn)衛(wèi)星電視(或衛(wèi)星通信)、導(dǎo)航定位服務(wù)、報文通信服務(wù)和緊急情況下的遇險通報等功能；
通過處理器對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性控制系統(tǒng)和調(diào)諧器反饋回來的信號進行分析，給出控制信號，控制伺服電機的運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)自動搜星，自動對準衛(wèi)星的功能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，包括設(shè)于船體上的底座和設(shè)于底座上的天線部，所述底座與天線部之間設(shè)有連接支座，其特征在于所述底座的上部設(shè)有用以控制連接支座平面轉(zhuǎn)動的方位控制電機，所述連接支座的上部設(shè)有用以控制天線部俯仰角的俯仰控制電機，所述連接支座的內(nèi)部設(shè)有各電機動力傳動的機械傳動機構(gòu)，所述底座內(nèi)設(shè)有控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于所述天線部包括拋物面天線和位于拋物面天線中部且與拋物面天線聯(lián)動的射頻模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于所述射頻模塊集成了衛(wèi)星接收高頻頭、衛(wèi)星定位信息接收器、射頻基帶模塊；所述衛(wèi)星接收高頻頭用于將微弱的衛(wèi)星信號進行低噪聲放大，下變頻至中頻信號，高頻頭輸出的中頻信號被送入調(diào)諧器中進行處理；衛(wèi)星定位信息接收模塊用于接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號，以便用于處理天線接收到的衛(wèi)星定位信號；射頻基帶模塊，包括低噪聲放大器、下變頻處理部分、基帶處理電路，用于處理衛(wèi)星定位信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于所述控制電路包括調(diào)諧器、慣性控制系統(tǒng)模塊、處理器主控板、伺服電機驅(qū)動模塊和顯示控制電路模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于所述慣性控制系統(tǒng)模塊用于檢測和測量加速度、傾斜角度、沖擊、振動、角速度信息，并將相關(guān)信息輸入處理器做相關(guān)處理，處理器以此為參考輸出控制指令，從而達到控制伺服電機的作用，同時衛(wèi)星定位信息接收器為慣性控制系統(tǒng)模塊提供外部修正參數(shù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于天線接收到的衛(wèi)星信號經(jīng)衛(wèi)星接收高頻頭變頻后進入調(diào)諧器，經(jīng)調(diào)諧器處理后送入處理器進行信號強弱判斷，從而形成閉環(huán)回路，處理器根據(jù)信號強弱，對天線做進一步調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于所述處理器主控板用于處理慣性控制器件采集到的信息、衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)和調(diào)諧器反饋回來的信息，并輸出相應(yīng)的控制指令來控制伺服電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于所述伺服電機驅(qū)動模塊用以驅(qū)動伺服電機正常運轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，其特征在于所述顯示控制電路模塊用以工作狀態(tài)顯示和按鍵控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船載衛(wèi)星天線自動控制裝置，包括設(shè)于船體上的底座和設(shè)于底座上的天線部，所述底座與天線部之間設(shè)有連接支座，其特征在于所述底座的上部設(shè)有用以控制連接支座平面轉(zhuǎn)動的方位控制電機，所述連接支座的上部設(shè)有用以控制天線部俯仰角的俯仰控制電機，所述連接支座的內(nèi)部設(shè)有各電機動力傳動的機械傳動機構(gòu)，所述底座內(nèi)設(shè)有控制電路。本發(fā)明集成了自動控制衛(wèi)星天線系統(tǒng)，能夠自動搜星，自動對準衛(wèi)星，克服了船舶在水上航行、搖晃帶來的環(huán)境變化，實現(xiàn)了船舶在運動中不間斷的接收衛(wèi)星信號，解決了船員在海上觀看電視或進行電話通信的需求，豐富了船員的日常生活。
文檔編號G05D3/12GK102937815SQ20121047615
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者蘇凱雄, 余之喜, 楊華煒, 陳俊 申請人:福州大學(xué)