移动卫星自动跟踪控制装置，由控制箱（１）和天线平台（２）组成，其特征是控制箱（１）包括中央处理器（４）、信号接口板（５）、信号强度传感器（６）、天线位置测量单元（７）和天线指向控制单元（８），且其相互间以ＲＳ４８５总线连接，而天线平台（２）包括分别由ＲＳ４８５总线与天线位置测量单元（７）相连的电罗经（１０）、光纤陀螺（１１）与仰角传感器（１２）及卫星天线接收器（９）和与步进电机（１３）相连的步进电机驱动（１４），而且该驱动器（１４）受控于控制箱中的天线指向控制单元（８），卫星天线接收器（９）经７５Ω同轴电缆跟控制箱（１）中的信号强度传感器（６）相连。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及卫星通信及定位技术，具体地说是一种移动卫星自动跟踪控制装置。
技术介绍
卫星电视、高保真立体声广播等新技术，使现代列车成为集商务办公、消闲娱乐、安全监控和信息管理服务等功能与一体的数字化智能列车，但已有技术的卫星跟踪控制装置仍存在接受电视节目不够清晰，且在列车经过隧道等盲区时，不能自动切换播放录像，造成观看中断现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服已有技术的不足，提供一种移动卫星自动跟踪控制装置。本技术的技术方案是由控制箱和天线平台组成，其特征是控制箱包括中央处理器、信号接口板、信号强度传感器、天线位置测量单元和天线指向控制单元，且其相互间以RS485总线连接，而天线平台包括分别由RS485总线与天线位置测量单元相连的电罗经、光纤陀螺与仰角传感器及卫星天线接收器和与步进电机相连的步进电机驱动，而且该驱动器受控于控制箱中的天线指向控制单元，卫星天线接收器经75Ω同轴电缆跟控制箱中的信号强度传感器相连。为保证能不中断收视，增加一只全球卫星定位系统(GPS)的GPS信号接收板3并将其接到信号接口板上，同时，在中央处理器中装入本列车线路的电子地图软件即可实现。本技术基于成熟的卫星通信及定位技术、导航控制技术、以及工业以太网技术，为我国铁路交通运输的具体实践提供实际的需求。附图说明图1本技术的总体结构方框图。图2本技术天线指向控制单元电连接示意图。图3本技术天线位置测量单元电连接示意图。图4本技术的中央处理器运行流程图。图5本技术天线位置测量单元运行流程图。图6本技术天线指向控制单元运行流程图。其中1、控制箱 2、天线平台 3、GPS信号板 4、中央处理器 5、信号接口板 6、信号强度传感器 7、天线位置测量单元 8、天线指向控制单元 9、卫星天线接收器 10、电罗经 11、光纤陀螺 12、仰角传感器 13、步进电机 14、步进电机驱动器 15、单片机 16、石英晶体 17、监控电路18、多串口器件 19-22、电平转换器 23、单片机B 24、石英晶体 25、监控电路 26、电平转换器 27-29、信号隔离器。具体实施方式如图1，本技术主要由控制箱1和天线平台2组成，其特征是控制箱1包括中央处理器4、信号接口板5、信号强度传感器6、天线位置测量单元7和天线指向控制单元8，且其相互间以RS485总线连接，而天线平台2包括分别由RS485总线与天线位置测量单元7相连的电罗经10、光纤陀螺11与仰角传感器12及卫星天线接收器9和与步进电机13相连的步进电机驱动14，而且该驱动器14受控于控制箱中的天线指向控制单元8，卫星天线接收器9经75Ω同轴电缆跟控制箱1中的信号强度传感器6相连。该信号强度传感器6采用型号ATP-01P，中央处理器4(型号SBC4500)。用来完成系统各部件之间的连接的信号接口板5，由标准TTL转RS485电平信号转换器(型号MAX487)组成，负责把控制器的TTL电平转换为标准的RS485电平。即上述控制箱主要包括五个部分中央处理器4、并经由信号接口板5、通过RS485总线分别连接天线位置测量单元7、天线指向控制单元8、信号强度传感器6。控制箱1是系统控制的核心，它负责接收来自天线平台2的天线位置和偏转量信息以及凭借信号强度传感器6感知卫星信号的强度信息。并通过计算，得出天线调整量的数据，把数据转化为步进电机转动数据，控制步进电机作三维运动，实现卫星天线位置的调整，以获得最大的卫星信号强度。如图4，通过软件实现的中央处理器运行流程是对系统进行复位，并进行系统内部的检测，启动系统到下一步工作的状态；复位全部传感器和步进电机，使传感器恢复到0点，三只步进电机运行到初始位置；获取传感器和步进电机的值记录当前的各传感器值作为基准值，步进电机位置作为基准位置；判断有无GPS模块如果有GPS板，则获取当前的位置经纬度，并调整天线到理论位置，如果没有则本步不运行；调整天线到信号最强位置左右调整天线找到信号最强的位置，并上下移动天线到信号最强位置；信号强度是否满足要求判断当前接收到的信号是否满足清晰显示的要求，如果不满足，则重新调整天线，调整次数以3次为限，3次仍然不满足，则认为可以使用，如果信号强度低于强度下限，则报警；记忆当前天线位置作为标准位置如果信号强度满足要求，则记录当前各个传感器的数据，作为天线指向的标准位置数据，记录光纤陀螺的值，作为0点位置，以后的偏转以这个值为0点进行校正；如果有GPS则判断是否要过信号盲区如有GPS板，则判断是否要过信号盲区，如果没有本步不执行，如果要过信号盲区，则停止天线的调整，切换音视频信号为录制节目；如果有GPS则判断是否要离开信号盲区如有GPS板，则判断是否要离开信号盲区，如果没有本步不执行，如果要离开信号盲区，则调整天线到离开盲区点的理论位置，离开盲区后调整天线到最佳位置，然后切换音视频信号为卫星节目；是否有天线偏转判断天线是否由于列车的运行等发生偏转，如果有，则根据光纤陀螺的偏转值，调整天线恢复指向；信号强度是否足够判断当前地区的信号强度，如果不满足要求，重新调整天线。如图3，上述天线位置测量单元7是采用带有石英晶体16和监控电路17的51系列(如P89C51RD2)单片机A15，通过P0口以及WR、RD口连接多串口器件18(TL16C554)扩展成4个串口，分别经电平转换器(MAX1487)作电平转换后形成四个标准RS485串口，与光纤陀螺11、电罗经10、仰角传感器12连接以及经信号接口板5与中央处理器4连接。负责处理光纤陀螺、电罗经、仰角传感器传来的天线当前位置信号，并把信号转换为系统控制箱1可以识别和使用的数据。同时接受来自系统控制箱1的校准信号，对各传感器进行校准。其天线位置测量单元运行流程图如图5复位测量单元，进行系统内部自检判断是否有中央处理器发来的位置查询要求，如果有，则分别向各传感器发出数据查询要求，等待接收，如果没有则进行系统自检并循环等待。如果接收到各传感器发来的请求，则向传感器发回成功取得数据的确认信息，如果没有收到或收到的结果错误，则重新请求把数据发给中央处理器。如图2，天线指向控制单元8是采用带有石英晶体24和监控电路25的51系列(如P89C51RD2)单片机B23，通过P30、P31口电平转换器26(MAX1487)作电平转换后形成标准RS485串口，经信号接口板5与中央处理器4连接，通过P10、P11、P12连接三个信号隔离器27、28、29(如用74LS14)后连接各步进电机驱动器14A、14B、14C，负责根据系统控制箱1的指令调整天线位置，并实时反馈运动情况，便于主控制箱1掌握系统运行情况。其天线指向控制单元运行流程图如图6复位测量单元，进行系统内部自检，不进行运动调整时，自检循环。判断是否有中央处理器发来的位置调整要求，如果有，则根据指令调整分别控制3个方向的步进电机运动到指定的位置或运行指定的步数，控制运行中监控运行情况，运行完成，则向中央处理器发出已经完成的确认信息。上述石英晶体16、24、监控电路17、25皆是单片机A15和单片机B23要求的结构相同的标准配置。天线平台2是承载卫星天线的平台，它主要包括三个部分由驱动器14及受控制的步进电机13构成的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁保山，姜德志，
申请(专利权)人：梁保山，
类型：实用新型
国别省市：
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