本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的一種通信車載站天線對準(zhǔn)系統(tǒng)，對機(jī)動(dòng)性好、需快速開通的車載通信系統(tǒng)有較高的實(shí)用價(jià)值。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有通信車載站的天線對準(zhǔn)方式是基于羅盤定位的天線對準(zhǔn)方式。這種天線對準(zhǔn)方式由電子羅盤指示出本端站車體方位，由從北斗1代衛(wèi)星獲得的經(jīng)緯度和輸入的本地磁偏角計(jì)算得出通信方位角。由于電子羅盤受磁場影響較大，其指示的角度與真實(shí)角度有偏差，本地磁偏角也很難準(zhǔn)確得到，因此計(jì)算出的通信方位角會(huì)出現(xiàn)較大的偏差；北斗1代定位定向系統(tǒng)由于定位衛(wèi)星較北斗2代定位定向系統(tǒng)少，其定位精度比北斗2代定位定向系統(tǒng)精度差?；诹_盤定位的天線對準(zhǔn)方式存在天線對準(zhǔn)精度差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于充分利用北斗雙模終端定位定向系統(tǒng)具有精度高，不受外界地磁影響等優(yōu)勢來確定車載站的車體方向，結(jié)合兩端車載站經(jīng)緯度，計(jì)算出車載站通信角度并給出駐車指導(dǎo)，可輔助將車載站車體方向調(diào)整為與通信方向大致同向偏差小于20度，在駐車完畢后輸出天線通信位置信息給天線控制單元，驅(qū)動(dòng)前、后天線指向通信位置，完成對準(zhǔn)工作。本發(fā)明減少了車載通信系統(tǒng)的開通時(shí)間，天線對準(zhǔn)精度高，操作簡便，具有很強(qiáng)的實(shí)用和推廣價(jià)值，對車載通信系統(tǒng)的快速開通具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于北斗雙模終端的通信車載站天線對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括第一北斗2代接收天線A1、第二北斗2代接收天線B2、北斗1代天線3、北斗定位定向儀4、天線控制單元6、前天線7、后天線8和工控機(jī)5；所述的第一北斗2代接收天線A1和第二北斗2代接收天線B2用于分別接收北斗2代衛(wèi)星信號，并將接收到的北斗2代衛(wèi)星信號發(fā)送至北斗定位定向儀4中；

北斗1代天線3用于接收北斗1代衛(wèi)星出站信號，并將北斗1代衛(wèi)星出站信號轉(zhuǎn)換為接收報(bào)文信息發(fā)送至北斗定位定向儀4中；還用于將發(fā)送報(bào)文信息轉(zhuǎn)換為北斗1代衛(wèi)星入站信號并發(fā)送至對端站；所述的接收報(bào)文信息包括對端站經(jīng)緯度，發(fā)送報(bào)文信息包括本端站經(jīng)緯度；；

北斗定位定向儀4用于將北斗2代衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為定位定向信息，并將定位定向信息和接收報(bào)文信息發(fā)送至工控機(jī)5；還用于將發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至北斗1代天線3中；所述的定位定向信息包括本端站經(jīng)緯度和本端站車體方位；

工控機(jī)5用于將本端站經(jīng)緯度作為發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至北斗定位定向儀4；還用于根據(jù)本端站經(jīng)緯度和對端站經(jīng)緯度計(jì)算出本端站的通信方位、對端站的通信方位以及本端站和對端站之間的通信距離，并根據(jù)本端站的通信方位和本端站車體方位計(jì)算出車體方向誤差，根據(jù)車體方向誤差指出需要車頭調(diào)整的角度；當(dāng)車體方向誤差小于預(yù)設(shè)值時(shí)，工控機(jī)5首先發(fā)出天線展開指令到天線控制單元6，再將輸入的前天線、后天線天線初始俯仰角和本端站的通信方位發(fā)送至天線控制單元6；

天線控制單元6用于根據(jù)天線展開指令輸出指定位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰分別到前天線7和后天線8，還根據(jù)前天線和后天線的天線初始俯仰角和本端站的通信方位輸出通信位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰分別到前天線7和后天線8，并分別將前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰發(fā)送至工控機(jī)5；

前天線7和后天線8用于根據(jù)天線控制單元6輸出的指定位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰和通信位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰進(jìn)行天線展轉(zhuǎn)，并分別將各自的方位和俯仰發(fā)送至天線控制單元6。

其中，工控機(jī)5包括收發(fā)短信模塊7、定位定向信息模塊8、駐車指導(dǎo)模塊9和天線對準(zhǔn)模塊10；所述的收發(fā)短信模塊7用于接收來自北斗定位定向儀4發(fā)送的接收報(bào)文信息，并將接收報(bào)文信息發(fā)送至定位定向信息模塊8，還用于將發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至北斗定位定向儀4；定位定向信息模塊8用于接收來自北斗定位定向儀4發(fā)送的定位定向信息和來自天線控制單元6發(fā)送的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰，并將定位定向信息中的本端站經(jīng)緯度作為發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至收發(fā)短信模塊7，并根據(jù)本端站經(jīng)緯度和接收報(bào)文信息中的對端站經(jīng)緯度利用散射鏈路計(jì)算技術(shù)計(jì)算出本端站的通信方位、對端站的通信方位以及本端站和對端站的通信距離后，將本端站的通信方位、對端站的通信方位、本端站和對端站的通信距離和本端站車體方位發(fā)送至駐車指導(dǎo)模塊9；駐車指導(dǎo)模塊9根據(jù)本端站車體方位和本端站的通信方位計(jì)算出車體方向誤差，根據(jù)車體方向誤差指示需要車頭調(diào)整的角度，當(dāng)車體方向誤差小于預(yù)設(shè)值時(shí)輸出駐車完畢信息和本端站的通信方位到天線對準(zhǔn)模塊10；天線對準(zhǔn)模塊10接收到駐車完畢信息后首先發(fā)出天線展開指令到天線控制單元6，再將輸入的前天線和后天線的天線初始俯仰角和本端站的通信方位發(fā)送至天線控制單元6；

其中，第一北斗2代接收天線A1安裝在通信車載站方艙頂部車尾的側(cè)壁，第二北斗2代接收天線B2安裝在通信車載站方艙頂部前端的側(cè)壁，兩天線連線平行于車體軸線方向；北斗1代天線3安裝在第二北斗2代接收天線B2后方，安裝高度至少低于北斗2代接收天線B20.1米。

本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本端站車體方位指示不受地磁影響。

(2)無需知道本地磁偏角就可進(jìn)行天線對準(zhǔn)。

(3)增加了駐車指導(dǎo)信息，可避免車體方向和通信方向之間有大的偏差。

(4)經(jīng)緯度可自動(dòng)接收，無需手動(dòng)輸入，操作簡便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電原理方框圖。

圖2是本發(fā)明工控機(jī)5實(shí)施例的電原理圖。

具體實(shí)施方式

參照圖1至圖2，本發(fā)明由第一北斗2代接收天線A1、第二北斗2代接收天線B2、北斗1代天線3、北斗定位定向儀4，天線控制單元6、前天線7、后天線8和工控機(jī)5組成；圖1是本發(fā)明的電原理方框圖，實(shí)施例按圖1連接線路。前天線7和后天線8提供空間分集功能，安裝在通信車載站方艙頂部，通過電纜和天線控制單元6相連，天線控制單元6對前、后天線進(jìn)行方位和俯仰控制。北斗2代接收天線A1和北斗2代接收天線B2安裝在通信車載站方艙頂部側(cè)壁，第一北斗2代接收天線A1安裝在通信車載站方艙頂部車尾的側(cè)壁，第二北斗2代接收天線B2安裝在通信車載站方艙頂部前端的側(cè)壁，兩天線連線平行于車體軸線方向，兩天線直線距離為3.1米。北斗1代天線3安裝在北斗2代接收天線B2后方，安裝高度至少低于北斗2代接收天線B20.1米。2個(gè)北斗2代接收天線和北斗1代天線通過電纜和北斗定位定向儀4相連。北斗定位定向儀4通過串口線連接到工控機(jī)5的RS232串口11，天線控制單元6通過串口線連接到工控機(jī)5的RS422串口12。工控機(jī)5中的天線對準(zhǔn)軟件以圖形和文字形式動(dòng)態(tài)顯示在工控機(jī)顯示器上。第一北斗2代接收天線A1和第二北斗2代接收天線B2用于分別接收北斗2代衛(wèi)星信號A，并將接收到的北斗2代衛(wèi)星信號發(fā)送至北斗定位定向儀4中；北斗1代天線3用于接收北斗1代衛(wèi)星出站信號C，并將北斗1代衛(wèi)星出站信號轉(zhuǎn)換為接收報(bào)文信息發(fā)送至北斗定位定向儀4中；還用于將發(fā)送報(bào)文信息轉(zhuǎn)換為北斗1代衛(wèi)星入站信號B并發(fā)送至對端站；所述的接收報(bào)文信息包括對端站經(jīng)緯度，發(fā)送報(bào)文信息包括本端站經(jīng)緯度；北斗定位定向儀4用于將北斗2代衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為定位定向信息，并將定位定向信息和接收報(bào)文信息發(fā)送至工控機(jī)5；還用于將發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至北斗1代天線3中；所述的定位定向信息包括本端站經(jīng)緯度和本端站車體方位；工控機(jī)5用于將本端站經(jīng)緯度作為發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至北斗定位定向儀4；還用于根據(jù)本端站經(jīng)緯度和對端站經(jīng)緯度計(jì)算出本端站的通信方位、對端站的通信方位以及本端站和對端站之間的通信距離，并根據(jù)本端站的通信方位和本端站車體方位計(jì)算出車體方向誤差，根據(jù)車體方向誤差指出需要車頭調(diào)整的角度；當(dāng)車體方向誤差小于預(yù)設(shè)值時(shí)，工控機(jī)5首先發(fā)出天線展開指令到天線控制單元6，再將輸入的前天線、后天線天線初始俯仰角和本端站的通信方位發(fā)送至天線控制單元6；天線控制單元6用于根據(jù)天線展開指令輸出指定位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰分別到前天線7和后天線8，還根據(jù)前天線和后天線的天線初始俯仰角和本端站的通信方位輸出通信位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰分別到前天線7和后天線8，并分別將前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰發(fā)送至工控機(jī)5；前天線7和后天線8用于根據(jù)天線控制單元6輸出的指定位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰進(jìn)行天線展開，并根據(jù)通信位置的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰進(jìn)行天線方位和俯仰的調(diào)整，分別將各自的方位和俯仰發(fā)送至天線控制單元6。

實(shí)施例第一北斗2代接收天線A1、第二北斗2代接收天線B2、北斗1代天線3、北斗定位定向儀4組成北斗定位定向系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用由廣州海格公司生產(chǎn)的BCD241B車載型北斗定位定向系統(tǒng)。實(shí)施例工控機(jī)5采用太原斯利德公司生產(chǎn)的A4U01加固計(jì)算機(jī)，通過加載天線對準(zhǔn)軟件實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明工控機(jī)5的作用是收發(fā)報(bào)文信息、進(jìn)行駐車指導(dǎo)和根據(jù)接收的定位定向信息進(jìn)行天線對準(zhǔn)；如圖2所示，包括收發(fā)短信模塊7、定位定向信息模塊8、駐車指導(dǎo)模塊9、天線對準(zhǔn)模塊10、RS232串口11和RS422串口12；所述的收發(fā)短信模塊7用于接收來自北斗定位定向儀4發(fā)送的接收報(bào)文信息，并將接收報(bào)文信息發(fā)送至定位定向信息模塊8，還用于將發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至北斗定位定向儀4；定位定向信息模塊8用于接收來自北斗定位定向儀4發(fā)送的定位定向信息和來自天線控制單元6發(fā)送的前天線的方位和俯仰及后天線的方位和俯仰，并將定位定向信息中的本端站經(jīng)緯度作為發(fā)送報(bào)文信息發(fā)送至收發(fā)短信模塊7，并根據(jù)本端站經(jīng)緯度和接收報(bào)文信息中的對端站經(jīng)緯度利用散射鏈路計(jì)算技術(shù)計(jì)算出本端站的通信方位、對端站的通信方位以及本端站和對端站的通信距離后，將本端站的通信方位、對端站的通信方位、本端站和對端站的通信距離和本端站車體方位發(fā)送至駐車指導(dǎo)模塊9；駐車指導(dǎo)模塊9根據(jù)本端站車體方位和本端站的通信方位計(jì)算出車體方向誤差，根據(jù)車體方向誤差指示需要車頭調(diào)整的角度，當(dāng)車體方向誤差在預(yù)設(shè)值±20°之間時(shí)輸出駐車完畢信息和本端站的通信方位到天線對準(zhǔn)模塊10；天線對準(zhǔn)模塊10接收到駐車完畢信息后首先發(fā)出天線展開指令到天線控制單元6，再將輸入的前天線和后天線的天線初始俯仰角和本端站的通信方位發(fā)送至天線控制單元6。

本發(fā)明簡要工作原理如下：

第一北斗2代接收天線A1、第二北斗2代接收天線B2和北斗定位定向儀4完成北斗定位定向功能，工控機(jī)5在獲取定位定向信息和由北斗1代天線3接收的接收報(bào)文信息、前后天線的方位和俯仰以及前天線和后天線的天線初始俯仰角D后首先發(fā)出天線展開指令到天線控制單元6，并輸出前天線和后天線的天線初始俯仰角和本端站的通信方位，通過天線控制單元6驅(qū)動(dòng)前天線7和后天線8指向通信位置，完成通信車載站的開通。