一种便携式卫星终端辅助对星方法及应用该方法的设备技术

本发明专利技术公开了一种便携式卫星终端辅助对星方法，包括：步骤一，通过GPS/北斗单元获取天线实测地以及待对准卫星的经纬度数据；步骤二，调制解调单元通过串口将GPS/北斗单元获取的经纬度数据进行采集，通过计算得出天线对准目标卫星所需要的方位角以及俯仰角的计算值；步骤三，利用地质罗盘仪或倾角仪将天线的方位角、俯仰角调整至计算值。采用本发明专利技术的便携式卫星终端辅助对星方法具有缩短对星时间、提高手动对星的精度。

A portable satellite terminal assistant to star method and the application of this method

【技术实现步骤摘要】
一种便携式卫星终端辅助对星方法及应用该方法的设备
本专利技术涉及一种辅助对星方法。更具体地说，本专利技术涉及一种通过便携式卫星终端实现高精度、高效率的精准对星。
技术介绍
便携式卫星通信地球站(简称便携站)在具备传统卫星通信不受地理位置和距离限制、业务承载灵活多样等优势的同时，因其体积小、重量轻、易于携带在自然条件恶劣的应急通信以及军事通信中发挥着越来越重要的作用。根据对星方式的不同，便携站分为手动对星便携站和自动对星便携站。自动对星便携站因其体积大、成本高、对企业造成较大的资金压力，不利于大规模的推广应用，相比自动对星便携站，手动对星便携站因为不需要天线伺服系统和跟踪接收机，在重量、体积、成本、功耗和环境适应性方面具有一定的使用优势，但在手动调整天线对星时，当缺少频谱仪等辅助设备时，需要人工在360°的空间范围内进行盲操作，经过反复的比较后，选定信号最好的一个位置，造成对星耗时长、对星精度差的问题，限制了通信链路的建立速度，制约了其通信效能的发挥。因此，本文提出了一种便携卫星终端及辅助对星方法，为提升手动对星便携站通信效能，先通过计算便携站的方位角和俯仰角的理论值，调整天线到理论值上，观察卫星信标信号强弱，在进行微调。在没有频谱仪的情况下，解决了对星时间长、精度等问题。同时，现有的卫星终端设备在野外进行探侧作业时，由于野外地势复杂，地势不平，同时现有的设备不能对支撑脚进行高度调节，以适应高低不平的地面，造成设备在地面放置时出现固定不稳甚至倾斜破碎的情况，影响测试数据的精准度。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种便携式卫星终端辅助对星方法，包括：步骤一，通过GPS/北斗单元获取天线实测地以及待对准卫星的经纬度数据；步骤二，调制解调单元通过串口将GPS/北斗单元获取的经纬度数据进行采集，通过计算得出天线对准目标卫星所需要的方位角以及俯仰角的计算值；步骤三，利用地质罗盘仪或倾角仪将天线的方位角、俯仰角调整至计算值。优选的是，其中，还包括：步骤四，调制解调单元利用混叠了噪声的信号的2、4阶矩实现对信噪比SNR的估算；步骤五，选择卫星信标信号，用户与卫星终端实现人机交互，用于接收中心频率设置卫星信标信号参数；步骤六，调整天线指向，锁定接收信号，当便携卫星终端接收到的信噪比值SNR最大时，通信信号质量最好；步骤七，固定天线方位角、俯仰角和极化角，完成对星操作。优选的是，其中，所述方位角的计算方法为：所述俯仰角的计算方法为：式中：λs-卫星的经度，λR-天线所在地的经度，φR-天线所在地的纬度。优选的是，其中，所述信噪比SNR的估算方法为：通过造表的方法造256个表地址0≤addr≤255，则表地址与的关系为利用查表法得到：本专利技术的目的可以进一步由一种应用在便携式卫星终端辅助对星方法的设备来实现，包括：GPS/北斗单元，以获取待对准卫星和天线的经纬度；调制解调单元，其通信连接至所述GPS/北斗单元，以对获取的经纬度数据进行处理；WiFi单元，其用于给卫星终端提供网络，实现人机交互；以及电源电压单元；其中，所述GPS/北斗单元、调制解调单元以及WiFi单元均电连接至所述电源电压单元。优选的是，其中，所述调制解调单元包括：中频处理模块，其用于将基带调制信号进行滤波、调制以及放大处理后，将中频信号输出至天线，以及将从天线反馈的中频信号进行解调、滤波处理成基带信号后接收；基带处理模块，其通信至所述中频处理模块，以将中频处理模块中解调后的基带信号进行捕获、跟踪、同步、解调、解帧后，输出链路数据；以及主控处理模块，其通信连接至所述中频处理模块与基带处理模块。优选的是，其中，所述WiFi单元采用802.11b/g/n标准通讯协议。优选的是，其中，所述设备的外部设置有一壳体，其底部预设位置处固定设置有四个支撑柱，各所述支撑柱均通过一连接件进而枢接设置有相配合的四根伸缩杆，各所述伸缩杆均通过一卡件进而实现在壳体上的固定，且各所述伸缩杆均包括：第一滑动组件和第二滑动组件；其中，所述第一滑动组件在沿其长度方向上设置有多组间隔预设距离的通孔，每组所述通孔位于同一水平面的两个相对位置上，与每组所述通孔相配合设置在第二滑动组件一端的圆弧状突出部，所述突出部之间通过一弹性元件连接，所述弹性元件与第二支撑组件内侧壁固定连接。优选的是，其中，所述圆弧状突出部被设置为2个，各所述突出部上均还设置有一用于与所述通孔卡紧的限位槽，每个所述限位槽的凹槽深度均被设置为0.1～0.2cm；所述弹性元件被设置为具有两焊接端的Ω型弹性钢，其与两圆弧状突出部的平滑端焊接连接。优选的是，其中，各所述伸缩杆的一端还设置有一碗状支撑座。本专利技术至少包括以下有益效果：其一，通过卫星终端对卫星以及天线两地的经纬度数据进行收集与处理，计算出天线对准卫星需要的俯仰角与方位角，给工作人员提供一个实现天线对准时粗调准的数据范围，再通过手动实现精确调整，缩短工作人员在天线对准卫星调位的过程中时间，提高工作效率。其二，在卫星终端的外壳体底部设置有相配合的四个可伸缩的伸缩杆与支撑杆，使其在野外的复杂地形环境中能够对卫星终端的位置状态进行调节，使其能够处于适于工作进行操作的水平面上，方便工作人员的操作，同时避免卫星终端出现倾斜甚至跌碎的情况。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术一种应用便携式卫星终端辅助对星方法的设备模块结构示意图；图2为本专利技术种应用便携式卫星终端辅助对星方法的流程图；图3为本专利技术一种应用便携式卫星终端辅助对星方法的设备外壳部分结构示意图；图4为本专利技术一种应用便携式卫星终端辅助对星方法的设备的伸缩杆结构示意图；图5专利技术一种应用便携式卫星终端辅助对星方法的设备的弹性元件放大结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。图1示出了根据本专利技术一种便携式卫星终端辅助对星方法的一种实现形式，其中包括：步骤一，通过GPS/北斗单元获取天线实测地以及待对准卫星的经纬度数据；步骤二，调制解调单元通过串口将GPS/北斗单元获取的经纬度数据进行采集，通过计算得出天线对准目标卫星所需要的方位角以及俯仰角的计算值；步骤三，利用地质罗盘仪或倾角仪将天线的方位角、俯仰角调整至计算值。实现卫星终端的定位还包括以下的过程：1、用户登录的验证：验证用户输入的用户名和密码是否正确，确定该用户是否有权限操作本系统，若输入正确、则可进入；2、系统自检：检查整个卫星终端是否有硬件故障。在此模块下，可以反馈该设备的告警信息，包括GPS/北斗模块、WIFI模块、电源模块、调制解调模块的告警信息。该模块具有最高的优先级，在用户进行任何操作时，如果有告警信息便会弹出提示界面和声音告警，并引导用户进行修复或切换备用模块等处理手段。若模块全部正常，则在图形界面上各模块后面分别显示正常；当模块发生故障时，图形界面上对应的硬件模块后面会显示“故障”，并把该故障的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式卫星终端辅助对星方法，其特征在于，包括：步骤一，通过GPS/北斗单元获取天线实测地以及待对准卫星的经纬度数据；步骤二，调制解调单元通过串口将GPS/北斗单元获取的经纬度数据进行采集，通过计算得出天线对准目标卫星所需要的方位角以及俯仰角的计算值；步骤三，利用地质罗盘仪或倾角仪将天线的方位角、俯仰角调整至计算值。

【技术特征摘要】
1.一种便携式卫星终端辅助对星方法，其特征在于，包括：步骤一，通过GPS/北斗单元获取天线实测地以及待对准卫星的经纬度数据；步骤二，调制解调单元通过串口将GPS/北斗单元获取的经纬度数据进行采集，通过计算得出天线对准目标卫星所需要的方位角以及俯仰角的计算值；步骤三，利用地质罗盘仪或倾角仪将天线的方位角、俯仰角调整至计算值。2.权利要求1所述的便携式卫星终端辅助对星方法，其特征在于，还包括：步骤四，调制解调单元利用混叠了噪声的信号的2、4阶矩实现对信噪比SNR的估算；步骤五，选择卫星信标信号，用户与卫星终端实现人机交互，用于接收中心频率设置卫星信标信号参数；步骤六，调整天线指向，锁定接收信号，当便携卫星终端接收到的信噪比值SNR最大时，通信信号质量最好；步骤七，固定天线方位角、俯仰角和极化角，完成对星操作。3.权利要求1所述的便携式卫星终端辅助对星方法，其特征在于，所述方位角的计算方法为：所述俯仰角的计算方法为：式中：λs-卫星的经度，λR-天线所在地的经度，φR-天线所在地的纬度。4.如权利要求2所述的便携式卫星终端辅助对星方法，其特征在于，所述信噪比SNR的估算方法为：通过造表的方法造256个表地址0≤addr≤255，则表地址与的关系为利用查表法得到：5.一种应用如权利要求1-4任一项所述的便携式卫星终端辅助对星方法的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建，旷小兵，雒祖宇，赵为民，于国洪，奉鸣，
申请(专利权)人：四川灵通电讯有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51