便携式卫星通信终端及实现方法技术

本发明专利技术公开了一种警用便携式卫星通信终端及实现方法，涉及卫星通信领域。该终端包括首尾顺次相连的导航测量系统、自动跟踪控制系统、卫星天线系统和智能人机接口系统。导航测量系统包括信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块：自动跟踪控制系统包括信息采集解算模块、自动跟踪控制算法模块和姿态控制模块：卫星天线系统包括俯仰电机、水平电机、极化电机和卫星接收天线：信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块均与信息采集解算模块相连，信息采集解算模块通过自动跟踪控制算法模块与姿态控制模块相连，姿态控制模块分别通过俯仰电机、水平电机、极化电机与卫星接收天线相连。本发明专利技术操作比较方便和灵活，不仅使用成本较低，而且能够保证通信质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星通信领域，具体涉及一种警用便携式卫星通信终端及实现方法。
技术介绍
警用便携式卫星通信使用时，需要通过天线实时和动态跟踪目标卫星。为了保证天线控制高精度和稳定度，人们一般采用高精度设备(例如光纤陀螺或光纤传感器)获取和调整天线的俯仰角度、水平角度和极化角度，从而实时保证通信质量。但是高精度设备的制造成本和购买成本均较高，进而增加了警用便携式卫星的使用成本，因此，现有的警用便携式卫星的使用成本较高，不便于用户使用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种警用便携式卫星通信终端及实现方法，操作比较方便和灵活，不仅使用成本较低，而且能够保证通信质量，便于用户使用。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种便携式卫星通信终端，包括首尾顺次相连的导航测量系统、自动跟踪控制系统和卫星天线系统，导航测量系统包括信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块；自动跟踪控制系统包括信息采集解算模块、自动跟踪控制算法模块和姿态控制模块；卫星天线系统包括俯仰电机、水平电机、极化电机和卫星接收天线；所述信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块均与信息采集解算模块相连，所述信息采集解算模块通过自动跟踪控制算法模块与姿态控制模块相连，姿态控制模块分别通过俯仰电机、水平电机、极化电机与卫星接收天线相连；所述自动跟踪控制算法模块包括地理信息处理算法模块、卫星信标算法模块、天线姿态信息算法模块、天线姿态调整算法模块和自动跟踪计算模块；所述信息采集解算模块分别通过地理信息处理算法模块、卫星信标算法模块、天线姿态信息算法模块与自动跟踪计算模块相连，所述自动跟踪计算模块通过天线姿态调整算法模块与姿态控制模块相连；所述姿态信息采集模块采用电传感设备或磁传感设备；所述卫星接收天线用于：与卫星进行通信；所述信标模块用于：获取卫星的信标值；所述GPS模块用于：获取当前地理位置信息；所述姿态信息采集模块用于：利用传感设备获取卫星接收天线的俯仰角度、水平角度和极化角度；所述信息采集解算模块用于：将卫星的信标值发送至卫星信标算法模块；将卫星接收天线的俯仰角度、水平角度和极化角度发送至天线姿态信息算法模块；所述地理信息处理算法模块用于：将待对准卫星的地理位置信息和当前地理位置信息发送至自动跟踪计算模块；所述卫星信标算法模块用于：将信标值发送至自动跟踪计算模块；所述天线姿态信息算法模块用于：将俯仰角度、水平角度和极化角度通过发送至自动跟踪计算模块；所述自动跟踪计算模块用于：将卫星的当前信标值与预设的卫星信标的阈值进行比较；计算卫星接收天线需要调整的俯仰角度值、水平角度值和极化角度值；所述天线姿态调整算法模块用于：根据俯仰角度值、水平角度值和极化角度值调整姿态控制模块；所述姿态控制模块用于：驱动俯仰电机、水平电机和极化电机工作；所述俯仰电机用于：调整卫星接收天线的俯仰角度；所述水平电机用于：调整卫星接收天线的水平角度；所述极化电机用于：调整卫星接收天线的极化角度。在上述技术方案的基础上，所述卫星通信终端进行卫星通信时，初始化卫星通信终端，配置卫星信标的阈值和卫星参数；地理信息处理算法模块通过GPS模块从北斗或GPS系统获取当前地理位置信息后，将当前地理位置信息发送至自动跟踪计算模块；自动跟踪计算模块获取持对准卫星的地理位置信息后，根据卫星的地理位置信息和当前地理位置信息，计算卫星接收天线的粗调俯仰角度值、粗调水平角度值和粗调极化角度值；自动跟踪计算模块将粗调俯仰角度值、粗调水平角度值和粗调极化角度值输出至天线姿态调整算法模块；天线姿态调整算法模块通过姿态控制模块驱动俯仰电机、水平电机和极化电机；俯仰电机根据粗调俯仰角度值调整卫星接收天线的俯仰角度，水平电机根据粗调水平角度值调整卫星接收天线的水平角度，极化电机根据粗调极化角度值调整卫星接收天线的极化角度；信标模块获取卫星当前的粗调强度信标值；信息采集解算模块通过信标模块获取卫星的当前信标值后，通过卫星信标算法模块将当前信标值发送至自动跟踪计算模块；信息、采集解算模块通过姿态信息、采集模块的传感设备获取卫星接收天线的当前俯仰角度、水平角度和极化角度后，将当前俯仰角度、水平角度和极化角度通过天线姿态信息算法模块发送至自动跟踪计算模块；自动跟踪计算模块根据当前信标值、俯仰角度、水平角度和极化角度隔离放置卫星接收天线的载体的运动；自动跟踪计算模块采用圆锥扫描算法，计算卫星接收天线的精调俯仰角度值、精调水平角度值和精调极化角度值；自动跟踪计算模块将精调俯仰角度值、精调水平角度值和精调极化角度值输出至天线姿态调整算法模块；天线姿态调整算法模块通过姿态控制模块驱动俯仰电机、水平电机和极化电机；俯仰电机根据精调俯仰角度值调整卫星接收天线的俯仰角度，水平电机根据精调水平角度值调整卫星接收天线的水平角度，极化电机根据精调极化角度值调整卫星接收天线的极化角度；信标模块获取精调强度的信标值。在上述技术方案的基础上，所述卫星通信终端还包括与自动跟踪计算模块相连的智能人机接口系统，其用于：配置卫星信标的阔值、卫星参数和初始化信息，获取持对准卫星的地理位置信息。在上述技术方案的基础上，所述智能人机接口系统包括触摸液晶显示器。在上述技术方案的基础上，所述姿态信息采集模块采用电传感器或磁传感器。一种基于上述终端的便携式卫星通信方法，包括以下步骤：A、初始化卫星通信终端，配置卫星信标的阔值、卫星参数和初始化信息；B、地理信息处理算法模块通过GPS模块从北斗或GPS系统获取当前地理位置信息后，将当前地理位置信息发送至自动跟踪计算模块；自动跟踪计算模块获取持对准卫星的地理位置信息后，根据卫星的地理位置信息和当前地理位置信息，计算卫星接收天线的粗调俯仰角度值、粗调水平角度值和粗调极化角度值；自动跟踪计算模块将粗调俯仰角度值、粗调水平角度值和粗调极化角度值输出至天线姿态调整算法模块；天线姿态调整算法模块通过姿态控制模块驱动俯仰电机、水平电机和极化电机；俯仰电机根据粗调俯仰角度值调整卫星接收天线的俯仰角度，水平电机根据粗调水平角度值调整卫星接收天线的水平角度，极化电机根据粗调极化角度值调整卫星接收天线的极化角度；信标模块获取卫星当前的粗调强度信标值；C、信息采集解算模块通过信标模块获取卫星的当前信标值后，通过卫星信标算法模块将当前信标值发送至自动跟踪计算模块；信息、采集解算模块通过姿态信息、采集模块的传感设备获取卫星接收天线的当前俯仰角度、水平角度和极化角度后，将当前俯仰角度、水平角度和极化角度通过天线姿态信息算法模块发送至自动跟踪计算模块；自动跟踪计算模块根据当前信标值、俯仰角度、水平角度和极化角度隔离放置卫星接收天线的载体的运动；自动跟踪计算模块采用圆锥扫描算法，计算卫星接收天线的精调俯仰角度值、精调水平角度值和精调极化角度值；自动跟踪计算模块将精调俯仰角度值、精调水平角度值和精调极化角度值输出至天线姿态调整算法模块；天线姿态调整算法模块通过姿态控制模块驱动俯仰电机、水平电机和极化电机；俯仰电机根据精调俯仰角度值调整卫星接收天线的俯仰角度，水平电机根据精调水平角度值调整卫星接收天线的水平角度，极化电机根据精调极化角度值调整卫星接收天线的极化角度；信标模块获取精调强度的信标值。在上述技术方案的基础上，步骤A中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式卫星通信终端，包括首尾顺次相连的导航测量系统、自动跟踪控制系统和卫星天线系统，导航测量系统包括信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块；自动跟踪控制系统包括信息采集解算模块、自动跟踪控制算法模块和姿态控制模块；卫星天线系统包括俯仰电机、水平电机、极化电机和卫星接收天线；所述信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块均与信息采集解算模块相连，所述信息采集解算模块通过自动跟踪控制算法模块与姿态控制模块相连，姿态控制模块分别通过俯仰电机、水平电机、极化电机与卫星接收天线相连；其特征在于：所述自动跟踪控制算法模块包括地理信息处理算法模块、卫星信标算法模块、天线姿态信息算法模块、天线姿态调整算法模块和自动跟踪计算模块；所述信息采集解算模块分别通过地理信息处理算法模块、卫星信标算法模块、天线姿态信息算法模块与自动跟踪计算模块相连，所述自动跟踪计算模块通过天线姿态调整算法模块与姿态控制模块相连；所述姿态信息采集模块采用电传感设备或磁传感设备；所述卫星接收天线用于：与卫星进行通信；所述信标模块用于：获取卫星的信标值；所述GPS模块用于：获取当前地理位置信息；所述姿态信息采集模块用于：利用传感设备获取卫星接收天线的俯仰角度、水平角度和极化角度；所述信息采集解算模块用于：将卫星的信标值发送至卫星信标算法模块；将卫星接收天线的俯仰角度、水平角度和极化角度发送至天线姿态信息算法模块；所述地理信息处理算法模块用于：将持对准卫星的地理位置信息和当前地理位置信息发送至自动跟踪计算模块；所述卫星信标算法模块用于：将信标值发送至自动跟踪计算模块；所述天线姿态信息算法模块用于：将俯仰角度、水平角度和极化角度通过发送至自动跟踪计算模块；所述自动跟踪计算模块用于：将卫星的当前信标值与预设的卫星信标的阔值进行比较；计算卫星接收天线需要调整的俯仰角度值、水平角度值和极化角度值；所述天线姿态调整算法模块用于：根据俯仰角度值、水平角度值和极化角度值调整姿态控制模块；所述姿态控制模块用于：驱动俯仰电机、水平电机和极化电机工作；所述俯仰电机用于：调整卫星接收天线的俯仰角度；所述水平电机用于：调整卫星接收天线的水平角度；所述极化电机用于：调整卫星接收天线的极化角度。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式卫星通信终端，包括首尾顺次相连的导航测量系统、自动跟踪控制系统和卫星天线系统，导航测量系统包括信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块；自动跟踪控制系统包括信息采集解算模块、自动跟踪控制算法模块和姿态控制模块；卫星天线系统包括俯仰电机、水平电机、极化电机和卫星接收天线；所述信标模块、GPS模块和姿态信息采集模块均与信息采集解算模块相连，所述信息采集解算模块通过自动跟踪控制算法模块与姿态控制模块相连，姿态控制模块分别通过俯仰电机、水平电机、极化电机与卫星接收天线相连；其特征在于：所述自动跟踪控制算法模块包括地理信息处理算法模块、卫星信标算法模块、天线姿态信息算法模块、天线姿态调整算法模块和自动跟踪计算模块；所述信息采集解算模块分别通过地理信息处理算法模块、卫星信标算法模块、天线姿态信息算法模块与自动跟踪计算模块相连，所述自动跟踪计算模块通过天线姿态调整算法模块与姿态控制模块相连；所述姿态信息采集模块采用电传感设备或磁传感设备；所述卫星接收天线用于：与卫星进行通信；所述信标模块用于：获取卫星的信标值；所述GPS模块用于：获取当前地理位置信息；所述姿态信息采集模块用于：利用传感设备获取卫星接收天线的俯仰角度、水平角度和极化角度；所述信息采集解算模块用于：将卫星的信标值发送至卫星信标算法模块；将卫星接收天线的俯仰角度、水平角度和极化角度发送至天线姿态信息算法模块；所述地理信息处理算法模块用于：将持对准卫星的地理位置信息和当前地理位置信息发送至自动跟踪计算模块；所述卫星信标算法模块用于：将信标值发送至自动跟踪计算模块；所述天线姿态信息算法模块用于：将俯仰角度、水平角度和极化角度通过发送至自动跟踪计算模块；所述自动跟踪计算模块用于：将卫星的当前信标值与预设的卫星信标的阔值进行比较；计算卫星接收天线需要调整的俯仰角度值、水平角度值和极化角度值；所述天线姿态调整算法模块用于：根据俯仰角度值、水平角度值和极化角度值调整姿态控制模块；所述姿态控制模块用于：驱动俯仰电机、水平电机和极化电机工作；所述俯仰电机用于：调整卫星接收天线的俯仰角度；所述水平电机用于：调整卫星接收天线的水平角度；所述极化电机用于：调整卫星接收天线的极化角度。2.如权利要求1所述的便携式卫星通信终端，其特征在于：所述卫星通信终端进行卫星通信时，初始化卫星通信终端，配置卫星信标的阈值和卫星参数；地理信息处理算法模块通过GPS模块从北斗或GPS系统获取当前地理位置信息后，将当前地理位置信息发送至自动跟踪计算模块；自动跟踪计算模块获取持对准卫星的地理位置信息后，根据卫星的地理位置信息和当前地理位置信息，计算卫星接收天线的粗调俯仰角度值、粗调水平角度值和粗调极化角度值；自动跟踪计算模块将粗调俯仰角度值、粗调水平角度值和粗调极化角度值输出至天线姿态调整算法模块；天线姿态调整算法模块通过姿态控制模块驱动俯仰电机、水平电机和极化电机；俯仰电机根据粗调俯仰角度值调整卫星接收天线的俯仰角度，水平电机根据粗调水平角度值调整卫星接收天线的水平角度，极化电机根据粗调极化角度值调整卫星接收天线的极化角度；信标模块获取卫星当前的粗调强度信标值；信息采集解算模块通过信标模块获取卫星的当前信标值后，通过卫星信标算法模块将当前信标值发送至自动跟踪计算模块；信息采集解算模块通过姿态信息采集模块的传感设备获取卫星接收天线的当前俯仰角度、水平角度和极化角度后，将当前俯仰角度、水平角度和极化角度通过天线姿态信息算法模块发送至自动跟踪计算模块；自动跟踪计算模块根据当前信标值、俯仰角度、水平角度和极化角度隔离放置卫星接收天线的载体的运动；自动跟踪计算模块采用圆锥扫描算法，计算卫星接收天线的精调俯仰角度值、精调水平角度值和精调极化角度值；自动跟踪计算模块将精调俯仰角度值、精调水平角度值和精调极化角度值输出至天线姿态调整算法模块；天线姿态调整算法模块通过姿态控制模块驱动俯仰电机、水平电机和极化电机；俯仰电机根据精调俯仰角度值调整卫星接收天...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，
申请(专利权)人：宁波市鄞州意诺工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33