车载两轴稳定平台伺服系统及其稳定跟踪方法技术方案

本发明专利技术公开一种车载两轴稳定平台伺服系统，包括微处理器模块、姿态检测模块、执行机构模块，其特征在于，姿态检测模块包括陀螺仪、倾角仪和差分北斗，陀螺仪和差分北斗位于稳定平台的方位方向，倾角仪位于稳定平台的俯仰方向；执行机构模块包括方位步进电机和俯仰步进电机；所述姿态检测模块用于检测车辆的天线姿态数据，并传送给微处理器模块，所述微处理器模块用于解析天线姿态数据，得到控制步进电机的脉冲数。本发明专利技术还公开了该系统实现稳定跟踪的方法。本发明专利技术能够隔离载体干扰对天线波束指向的影响，保证天线波束对卫星的对准，完成搜索、捕获、指向、稳定、跟踪等功能，具有很大的军事、民用前景和实践意义。

Vehicle mounted two axis stabilized platform servo system and stable tracking method thereof

The invention discloses a vehicle two axis stabilized platform servo system, including microprocessor module, detection module, attitude actuator module, which is characterized in that the attitude detection module includes a gyroscope, inclinometer and differential compass, gyroscope and compass azimuth direction difference in a stable platform, pitching direction inclinometer located in stable platform; implementation mechanism module includes a range of stepping motor and pitch stepper motor; the attitude detecting module is used for detecting vehicle antenna attitude data, and transmitted to the microprocessor module, the microprocessor module is used for analyzing the antenna attitude data, control the number of impulses of stepping motor. The invention also discloses a method for realizing stable tracking of the system. The invention can isolate the impact of interference on the antenna beam direction, make the antenna for satellite alignment, complete search, acquisition, pointing, stability, tracking and other functions, has great practical significance and Prospect of military and civilian.

【技术实现步骤摘要】
车载两轴稳定平台伺服系统及其稳定跟踪方法
本专利技术属于基于同步轨道卫星的移动通信领域，特别是涉及一种车载稳定平台伺服系统及其稳定跟踪方法。
技术介绍
稳定跟踪平台由于能隔离载体(车辆、舰船)扰动，不断测量平台姿态和位置变化，精确保持动态姿态基准，并通过图像探测设备实现对机动目标自动跟踪，所以在现代武器系统中得到了广泛的应用。现代卫星电视接收转播，车船用移动卫星通讯等也需要具有稳定跟踪能力的平台来很好的隔离载体的运动对平台的姿态影响，并在各种气象环境条件下保证对目标信号的截获、识别和跟踪。综上可见稳定跟踪系统在军事和民用等各个领域都已获得了极其广泛的应用。近年来，随着精密机械、微电子技术、数字信号处理技术和伺服控制技术的飞速发展，微型陀螺仪等精密惯性敏感元件的发展和性能指标的日益提高，陀螺稳定跟踪平台系统的研究取得很大的进展，其主要发展方向是小型化、数字化和集成化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种车载稳定平台伺服系统及其稳定跟踪方法，隔离载体干扰对天线波束指向的影响，将天线波束稳定在载体地理坐标系中，保证天线波束对卫星的对准，完成搜索、捕获、指向、稳定、跟踪等功能，具有很大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
车载两轴稳定平台伺服系统，包括微处理器模块、姿态检测模块、执行机构模块，其特征在于，姿态检测模块包括陀螺仪、倾角仪和差分北斗，陀螺仪和差分北斗位于稳定平台的方位方向，倾角仪位于稳定平台的俯仰方向；执行机构模块包括方位步进电机和俯仰步进电机；所述姿态检测模块用于检测车辆的天线姿态数据，并传送给微处理器模块，所述微处理器模块用于解析天线姿态数据，得到控制步进电机的脉冲数。

【技术特征摘要】
1.车载两轴稳定平台伺服系统，包括微处理器模块、姿态检测模块、执行机构模块，其特征在于，姿态检测模块包括陀螺仪、倾角仪和差分北斗，陀螺仪和差分北斗位于稳定平台的方位方向，倾角仪位于稳定平台的俯仰方向；执行机构模块包括方位步进电机和俯仰步进电机；所述姿态检测模块用于检测车辆的天线姿态数据，并传送给微处理器模块，所述微处理器模块用于解析天线姿态数据，得到控制步进电机的脉冲数。2.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述微处理器模块采用意法半导体公司的STM32F103芯片。3.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述姿态检测模块中陀螺仪采用亚得诺半导体公司的ADIS16265可编程数字陀螺仪传感器。4.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述姿态检测模块中倾角仪采用SCA830数字倾角传感器。5.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述姿态检测模块中差分北斗采用和芯星通UB280高精度板卡。6.根据权利要求1所述的车载两轴稳定平台伺服系统，其特征在于，所述执行机构模块中方位步进电机和俯仰步进电机均采用2相混合式步进电机，其步距角为1.8度，并选用A3980驱动芯片，设置为16细分。7.车载两轴稳定平台伺服系统的稳定跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：车辆不发动，让系统上电，等待差分北斗寻星成功；步骤2：寻星成功后，进行天线的初始对准：微处理器模块从差分北斗获取此刻车辆与卫星之间的航向角，包括车辆相对于卫星的方位角和俯仰角，并根据航向角计算得到方位电机和俯仰电机的脉冲数分别控制方位电机和俯仰电机动作，使得天线对准卫星方向，至此车辆可以启动驾驶；步骤3：车辆启动，稳定平台伺服系统进入自动寻星状态：微处理器模块将倾角仪测量的俯仰角转换成俯仰电机的脉冲数控制俯仰电机动作，并根据天线的方位对准方向确定方位电机的控制模式，方位电机的控制模式包括陀螺仪控制模式和差分北斗控制模式，当天线的方位对准方向未趋近于性能指标上限时选择陀螺仪控制模式，即微处理器模块根据陀螺仪检测的天线角速度和差分北斗检测的方位角计算出方位电机的脉冲数，控制方位电机动作，以到达天线在方位方向的稳定跟踪；当天线的方位对准方向趋近于性能指标上限时选择差分北斗控制模式，即微处理器模块根据差分北斗检测的方位角计算出方位电机的脉冲数，控制方位电机动作，以达到天线的再次对准，再将陀螺仪的积分清零；若车辆继续与卫星通信，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成，陈嘉，宋跃磊，金威，彭二宝，徐志良，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32