一种基于船载卫星电视接收装置实现罗经功能的方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种基于船载卫星电视接收装置实现罗经功能的方法，在船上安装卫星电视天线接收装置，通过自动卫星天线捕捉同步卫星信号强度最强的位置，自动将天线中心轴对准该方向，确保天线在船舶行驶过程中始终与卫星对准；再利用船载GPS的地理经纬度信息，计算出卫星天线的方位角。即船艏与正南方向的夹角，从而推算出船艏与正北方向的夹角，实现罗经的功能，为我国水路交通运输的具体实践提供实际的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
罗经是提供方向基准的仪器，船舶用以确定航向和观测物标方位。目前大致有磁罗经、电罗经和GPS罗经三种罗经。磁罗经价格便宜，但易受地矿磁场、涡流、天电等环境因素的影响，精度差，误差一般在2° 3°以上，有时甚至高达10° 20°以上，校差很麻烦，且受纬度自差的影响不易校正，安装要求高，读数不方便，不便与其他导航仪器实现自动化操作，装有磁罗经的铁壳船，船壳易被磁化，需定时去磁。电罗经经度虽然能达到1° 2°，但结构复杂，加工精度要求高，造价昂贵，启动陀螺仪时使其达到稳定运行状态所需时间较长，一般在I 4小时内才能投入使用。这类仪器的运行是在高速旋转的电机运动下进行的，所以承受高速运动的轴和轴承都易磨损和损坏，更换成本高。而GPS罗经信号易受电离层、卫星干扰，不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用成熟的卫星通信及定位技术，充分利用卫星电视天线能不断地搜索卫星信号最强的位置，控制天线转动，使得天线中心轴在船舶行驶过程中始终对准卫星，其误差小于0.5°，精确度很高的特性，提供一种生产成本低，利于普及的实现罗经功能的方法。，包括如下步骤:步骤1、船舶上装设卫星电视接收装置，基于该卫星电视接收装置中天线既有的功能自动对准卫星，已知该卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为(O1, 9 !> ；步骤2、接收船舶GPS定位系统获得的当前船舶的经纬度数据，当前船舶的经纬度为(o, 0 );步骤3、计算船舶卫星电视抛物面天线的方位角，所述的抛物面天线的方位角就是旋转抛物面天线的轴线在水平面的投影与正南方向的夹角AZ，AZ=arccot[sin 0 Xcos A ]，其中Ao= | w - o i |，卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为(O1, 0 1> 当前船舶的经纬度为(Q );步骤4、将AZ角顺时针旋转180°得到船艏与正北方向的夹角HDT，HDT = AZ +180°，并将该结果直接在船载导航仪器的显示终端显示，实现罗经的功能。由于自动卫星天线可以对行驶中的船载卫星电视接收方向的变化做出敏感性的反映，不断地搜索卫星信号最强的位置，当搜索到信号最强的位置时，控制天线转动，使得天线中心轴在船舶行驶过程中始终对准卫星，其误差小于0.5°，精确度很高。本专利技术基于成熟的卫星通信及定位技术，充分利用同步卫星和自动卫星天线的这些特性，在船上安装卫星电视天线接收装置，通过自动卫星天线捕捉同步卫星信号强度最强的位置，自动将天线中心轴对准该方向，确保天线在船舶行驶过程中始终与卫星对准；再利用船载GPS的地理经纬度信息，计算出卫星天线的方位角(即船艏与正南方向的夹角)，从而推算出船艏与正北方向的夹角，实现罗经的功能，为我国水路交通运输的具体实践提供实际的需求。本专利技术可全天候工作，使用寿命长，不易磨损，安装之后基本不需要维护，在实际应用中更具有普遍推广性,且生产成本低,利于普及。附图说明图1为地面船头上安装的卫星接收天线与同步卫星的相对位置示意图；图2为本专利技术的工作流程示意图。以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详述。具体实施例方式如图1所示，为地面船头上安装的卫星接收天线与同步卫星的相对位置示意图，S点为赤道上空同步卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为(O1, 0 ；0点为地球的地心;M点为S与0的连线与地面的交点，称为星下点；P点为地面上卫星信号的接收点，即船舶卫星电视天线接收装置的安装位置，也就是船舶所在位置，其经纬度为(《, 9 )，P点地理经度与卫星轨道位置经度之差Ao= I O-O1I。如图2所示，本专利技术，包括如下步骤:步骤1、船舶上装设卫星电视接收装置，基于该卫星电视接收装置中天线既有的功能自动对准卫星，已知该卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为(O1, 9 !> ；步骤2、接收船舶GPS定位系统获得的当前船舶的经纬度数据，当前船舶的经纬度为(o, 0 );步骤3、计算船舶卫星电视抛物面天线的方位角，所述的抛物面天线的方位角就是旋转抛物面天线的轴线在水平面的投影与正南方向的夹角，即图1中的AZ角，AZ=arccot[sin 0 Xcos A ]，其中Ao= | w - o i |，卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为(O1, 0 1> 当前船舶的经纬度为(Q );步骤4、将AZ角顺时针旋转180°得到船艏与正北方向的夹角HDT，HDT = AZ +180°，并将该结果直接在船载导航仪器的显示终端显示，实现罗经的功能。提高罗经精准度的关键在于天线必须严格对准卫星。而本专利技术中的卫星电视天线能够随时捕捉同步卫星信号最强的方向，并立即自动将天线中心轴对准卫星。当它捕捉到同步卫星信号最强的方向时，误差小于0.5°。所以使用此类天线制作罗经能确保很高的精确度。使用本专利技术的罗经 可以与其他船载导航仪器实现自动化操作，用户可以直接在船载导航仪器的显示终端查看船艏与正北方向夹角HDT或罗盘指针示意图。以上所述，仅是本专利技术较佳实施例而已，并非对本专利技术的技术范围作任何限制，故凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于船载卫星电视接收装置实现罗经功能的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、船舶上装设卫星电视接收装置，基于该卫星电视接收装置中天线既有的功能自动对准卫星，已知该卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为（ω1，θ1）；步骤2、接收船舶GPS定位系统获得的当前船舶的经纬度数据，当前船舶的经纬度为（ω，θ）；步骤3、计算船舶卫星电视抛物面天线的方位角，所述的抛物面天线的方位角就是旋转抛物面天线的轴线在水平面的投影与正南方向的夹角AZ，AZ=arccot[sinθ×cosΔω]，其中Δω= |ω‑ω1|，卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为（ω1，θ1），当前船舶的经纬度为（ω，θ）；步骤4、将AZ角顺时针旋转180°得到船艏与正北方向的夹角HDT，HDT = AZ + 180°，并将该结果直接在船载导航仪器的显示终端显示，实现罗经的功能。

【技术特征摘要】
1.一种基于船载卫星电视接收装置实现罗经功能的方法，其特征在于包括如下步骤:步骤1、船舶上装设卫星电视接收装置，基于该卫星电视接收装置中天线既有的功能自动对准卫星，已知该卫星所在的静止轨道上的位置，其经纬度为(O1, 0 !> ； 步骤2、接收船舶GPS定位系统获得的当前船舶的经纬度数据，当前船舶的经纬度为( , 0 ); 步骤3、计算船舶卫星电视抛物面天线的方位角，所述的抛物面天...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海博，郑丽钦，
申请(专利权)人：厦门新诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35