一種用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，屬于衛(wèi)星天線【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有的用于移動(dòng)載體的衛(wèi)星天線在初始化搜索前存在誤差的問(wèn)題。本用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，包括天線本體、主控電路板和GPS接收器，主控電路板算出衛(wèi)星天線理論仰角，還包括一個(gè)橫滾臂，橫滾臂能繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)并由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二驅(qū)動(dòng)，橫滾臂一端設(shè)有支架臂一，橫滾臂的另一端設(shè)有支架臂二，天線本體與支架臂一和支架臂二固連，支架臂二上設(shè)有傳感器板，在支架臂二上還設(shè)有定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本用于移動(dòng)載體的衛(wèi)星天線在初始化搜索前能夠消除誤差使衛(wèi)星天線的基準(zhǔn)平面在初始化搜索前保持水平狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】—種用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于衛(wèi)星天線【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線與地面固定天線的最大區(qū)別在于天線的載體是一個(gè)移動(dòng)搖擺的載體，比如用于船上的衛(wèi)星天線，需要穩(wěn)定的天線平臺(tái)來(lái)隔離船體的搖擺，實(shí)現(xiàn)天線在運(yùn)動(dòng)中的姿態(tài)穩(wěn)定，并在姿態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，在移動(dòng)過(guò)程中跟蹤和對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。
[0003]傳統(tǒng)的船用衛(wèi)星天線通常采用機(jī)械平臺(tái)來(lái)隔離載體的擾動(dòng)，采用步進(jìn)跟蹤方式使天線波速逐步對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。因此，船用衛(wèi)星天線系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定的基準(zhǔn)平臺(tái)，使天線維持在一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的工作環(huán)境。能否很好地隔離載體的運(yùn)動(dòng)對(duì)天線接收角度的調(diào)整有直接重要的影響。
[0004]除了上述采用一個(gè)穩(wěn)定基準(zhǔn)平臺(tái)的技術(shù)發(fā)展方向外，另一個(gè)技術(shù)方向是不設(shè)穩(wěn)定平臺(tái)，而是實(shí)時(shí)檢測(cè)載體的運(yùn)動(dòng)，然后控制天線作反向補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，最終保持天線指向。設(shè)置在移動(dòng)載體上的傳感器會(huì)直接檢測(cè)移動(dòng)載體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)而反向補(bǔ)償給衛(wèi)星天線，但是在衛(wèi)星天線剛剛啟動(dòng)時(shí)，由于衛(wèi)星天線初始狀態(tài)不確定，衛(wèi)星天線并不能以水平狀態(tài)進(jìn)行初始化設(shè)置，因此還是會(huì)存在誤差，同時(shí)傳感器對(duì)載體運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)會(huì)逐漸積累誤差。
[0005]關(guān)于仰角、橫滾角和方位角，一般定義載體的右、前、上三個(gè)方向構(gòu)成右手系，繞向前的軸旋轉(zhuǎn)就是橫滾角，繞向右的軸旋轉(zhuǎn)就是仰角，繞向上的軸旋轉(zhuǎn)就是方位角，橫滾角、仰角、方位角組成了天線的三軸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種用于移動(dòng)載體的衛(wèi)星天線，其所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:用于移動(dòng)載體的衛(wèi)星天線如何在初始化搜索前消除誤差使衛(wèi)星天線的基準(zhǔn)平面在初始化搜索前保持水平狀態(tài)。
[0007]本實(shí)用新型通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，包括圓鍋狀的天線本體、主控電路板和固定在天線本體上與主控電路板連接的GPS接收器，主控電路板接收GPS接收器的坐標(biāo)信號(hào)并算出衛(wèi)星天線理論仰角，其特征在于，本衛(wèi)星天線還包括一個(gè)能夠調(diào)節(jié)天線本體橫滾角的橫滾臂，所述的橫滾臂能繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)并由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二驅(qū)動(dòng)，在所述橫滾臂一端設(shè)有與橫滾臂垂直設(shè)置的支架臂一并且由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三驅(qū)動(dòng)支架臂一上下擺動(dòng)，所述的橫滾臂的另一端設(shè)有與橫滾臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接的支架臂二，上述的天線本體與所述的支架臂一和支架臂二固連，在所述的支架臂二上設(shè)有與支架臂二轉(zhuǎn)動(dòng)連接的傳感器板，在支架臂二上還設(shè)有在初始化搜索前驅(qū)動(dòng)傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)使傳感器板與天線本體軸線形成上述衛(wèi)星天線理論仰角并將傳感器板定位在支架臂二上的定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0008]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，在所述傳感器板上設(shè)有與主控電路板連接用于檢測(cè)傳感器板是否處于水平狀態(tài)的傾角傳感器，所述的主控電路板根據(jù)傾角傳感器信號(hào)控制上述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三使傳感器板處于水平狀態(tài)后進(jìn)行初始化搜索。[0009]本衛(wèi)星天線可用于移動(dòng)載體上，如車輛、船只上。由于車輛船只在行駛過(guò)程中顛簸搖擺，在進(jìn)行初始化搜索前本衛(wèi)星天線先行進(jìn)行水平狀態(tài)調(diào)整。由于天線本體固定在支架臂一和支架臂二，因此驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三驅(qū)動(dòng)支架臂一轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠驅(qū)動(dòng)天線本體上下擺動(dòng)即能夠調(diào)節(jié)天線本體的仰角；并且支架臂一和支架臂二都固定在橫滾臂兩端，因此轉(zhuǎn)動(dòng)橫滾臂能帶動(dòng)天線本體轉(zhuǎn)動(dòng)，即能夠調(diào)節(jié)天線本體的橫滾角。本衛(wèi)星天線具體調(diào)整如下:衛(wèi)星天線啟動(dòng)后主控電路板先根據(jù)傾角傳感器檢測(cè)的信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二驅(qū)動(dòng)橫滾臂繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，即先調(diào)整天線本體的橫滾角，使橫滾臂處于水平狀態(tài)，然后控制定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)使傳感器板與天線本體軸線形成上述衛(wèi)星天線理論仰角并將傳感器板定位，而此狀態(tài)下的傳感器板處于非水平狀態(tài)，因此主控電路板通過(guò)傾角傳感器控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三使傳感器板處于水平狀態(tài)，其傳感器板調(diào)整方式是通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三驅(qū)動(dòng)支架臂一轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)天線本體，再由天線本體帶動(dòng)支架臂二轉(zhuǎn)動(dòng)，而傳感器板是通過(guò)定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)定位在支架臂二上的，因此，傳感器板也隨支架臂二的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器板的水平調(diào)整，在傳感器板調(diào)水平的同時(shí)由于是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三驅(qū)動(dòng)的，因此天線本體也能夠調(diào)整到初始仰角狀態(tài)，從而消除了載體不平衡造成的影響。其后，衛(wèi)星天線進(jìn)行初始化搜索并建立通訊信號(hào)，期間，主控電路板實(shí)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三使傳感器板處于水平狀態(tài)，保證了衛(wèi)星天線保持在水平狀態(tài)調(diào)整天線仰角的要求。
[0010]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)和連接在橫滾臂端面上的阻擋件，所述支架臂二上設(shè)有驅(qū)動(dòng)傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)連接，在傳感器板上設(shè)有限位開(kāi)關(guān)和用于檢測(cè)傳感器板水平狀態(tài)的傾角傳感器，所述的阻擋件位于限位開(kāi)關(guān)移動(dòng)時(shí)所經(jīng)過(guò)的路徑上，限位開(kāi)關(guān)、傾角傳感器和步進(jìn)電機(jī)均與上述的主控電路板連接，所述的主控電路板在衛(wèi)星天線啟動(dòng)后控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至碰觸限位開(kāi)關(guān)并在接收到限位開(kāi)關(guān)輸送的定位信號(hào)時(shí)控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)主控電路板內(nèi)預(yù)設(shè)角度后再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)上述的衛(wèi)星天線理論仰角。
[0011]預(yù)設(shè)角度是根據(jù)阻擋件和天線本體的軸線之間的機(jī)械位置關(guān)系所定的，是限位開(kāi)關(guān)碰觸到阻擋件時(shí)，天線本體的軸線和傳感器板的夾角，該角度在阻擋件連接在橫滾臂上就已確定。在初始化搜索前，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳感器板上的限位開(kāi)關(guān)向阻擋件移動(dòng)并在碰觸阻擋件時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度，此時(shí)相當(dāng)于傳感器板與天線本體的軸線處于平行狀態(tài)，而步進(jìn)電機(jī)不間斷地繼續(xù)控制傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)衛(wèi)星天線理論仰角，衛(wèi)星天線理論仰角是以水平面為基準(zhǔn)計(jì)算的，因此，傳感器板繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)衛(wèi)星天線理論仰角，相當(dāng)于天線本體的軸線與傳感器板夾角為衛(wèi)星天線理論仰角，這樣，傳感器板就可以成為一個(gè)基準(zhǔn)面，調(diào)整傳感器板的水平狀態(tài)就相應(yīng)的調(diào)節(jié)天線本體的初始仰角狀態(tài)，利于衛(wèi)星天線鎖定目標(biāo)衛(wèi)星。
[0012]阻擋件可以是螺釘、銷軸、螺栓、凸塊等，只要能夠觸動(dòng)限位開(kāi)關(guān)即可。主控電路板內(nèi)預(yù)設(shè)有設(shè)定值，在主控電路板接收到限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)后就控制步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳感器板與天線軸線的夾角成理論仰角值，之后，主控電路板對(duì)傾角傳感器進(jìn)行檢測(cè)，最終根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三將傳感器板調(diào)整至水平狀態(tài)，此時(shí)衛(wèi)星天線即進(jìn)入初始仰角狀態(tài)。在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述預(yù)設(shè)角度為15°?60°。預(yù)設(shè)角度大于60°，傳感器板的調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)不利于快速反應(yīng)，而預(yù)設(shè)角度小于15°則會(huì)造成較多的誤碰觸，因此在15°和60°之間最為合適。
[0013]作為定夾角的優(yōu)選，在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的預(yù)設(shè)角度為30°。30°不僅能夠減少誤碰撞也能夠有利于快速調(diào)整，并且該角度位置能夠適合限位開(kāi)關(guān)安裝。
[0014]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括通過(guò)軸承一與支架臂二連接的調(diào)節(jié)齒盤(pán)，所述支架臂二通過(guò)軸承二與上述的橫滾臂連接，軸承一和軸承二處于同一直線上，上述的傳感器板固定在調(diào)節(jié)齒盤(pán)側(cè)面上且傳感器板與調(diào)節(jié)齒盤(pán)垂直，所述的步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在支架臂二的內(nèi)側(cè)，調(diào)節(jié)齒盤(pán)設(shè)置在支架臂二的外側(cè)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)支架臂二并在轉(zhuǎn)軸上固連有主動(dòng)輪，主動(dòng)輪和調(diào)節(jié)齒盤(pán)之間通過(guò)皮帶連接。步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪通過(guò)皮帶帶動(dòng)調(diào)節(jié)齒盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)齒盤(pán)與支架臂二轉(zhuǎn)動(dòng)連接，因此調(diào)節(jié)齒盤(pán)可帶動(dòng)傳感器板相對(duì)于橫滾臂轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]作為定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一種方案，在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)和固定在橫滾臂端面上的永磁體，傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支架臂二上，在所述支架臂二上設(shè)有驅(qū)動(dòng)傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)連接，在傳感器板上設(shè)有霍爾傳感器，所述的永磁鐵位于霍爾傳感器移動(dòng)時(shí)所經(jīng)過(guò)的路徑上，霍爾傳感器和步進(jìn)電機(jī)均與上述的主控電路板連接，所述的主控電路板在接收到霍爾傳感器輸送的定位信號(hào)后控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)的角度。
[0016]作為傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的另一種方案，在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接的蝸桿和與蝸桿嚙合的蝸輪，步進(jìn)電機(jī)固定在支架臂二上，蝸輪通過(guò)軸承一與支架臂二連接，所述支架臂二通過(guò)軸承二與上述的橫滾臂連接，軸承一和軸承二處于同一直線上，上述的傳感器板固定在蝸輪的側(cè)壁上。通過(guò)蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)傳感器板轉(zhuǎn)動(dòng)，而蝸輪蝸桿在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠進(jìn)行自鎖，使傳感器板定位。
[0017]定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)除了上述的方案外，只要步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳感器板在支架臂二上擺動(dòng)的多種機(jī)械結(jié)構(gòu)都是可行的，如鏈條、連桿機(jī)構(gòu)等。另外，檢測(cè)行程的元器件也可相應(yīng)的替換，如紅外線傳感器等。
[0018]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的傳感器板上還設(shè)有檢測(cè)方位角的磁阻傳感器、檢測(cè)方位角變化的方位角陀螺儀傳感器、檢測(cè)傳感器板仰角變化的仰角陀螺儀傳感器和檢測(cè)傳感器板橫滾角變化的橫滾角陀螺儀傳感器，所述的磁阻傳感器、方位角陀螺儀傳感器、仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器均與上述的主控電路板相連接，在完成初調(diào)后主控電路板實(shí)時(shí)檢測(cè)仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器的角度變化信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三實(shí)時(shí)調(diào)整傳感器板角度，使其處于水平狀態(tài)。在移動(dòng)載體移動(dòng)時(shí)，通過(guò)仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器檢測(cè)載體的水平狀態(tài)的變化，主控電路板檢測(cè)這些角度變化并進(jìn)行反向補(bǔ)償控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三調(diào)整傳感器板處于水平狀態(tài)，傳感器板處于水平狀態(tài)則表示天線本體處于理論仰角狀態(tài)接收衛(wèi)星信號(hào)。初調(diào)是指衛(wèi)星天線完成初始狀態(tài)調(diào)整，既衛(wèi)星天線處于理論仰角狀態(tài)的調(diào)節(jié)。
[0019]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，還包括一底座，所述的底座上設(shè)有驅(qū)動(dòng)天線本體周向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一，所述的主控電路板接收GPS坐標(biāo)信號(hào)并計(jì)算出理論仰角值和方位角值以及接收方位角陀螺儀傳感器輸送的方位角變化值，主控電路板根據(jù)理論方位角值和磁阻傳感器當(dāng)前檢測(cè)到的方向，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一調(diào)整天線本體的朝向，在上述傳感器板處于水平狀態(tài)時(shí)主控電路板根據(jù)實(shí)時(shí)接收的GPS信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一使天線本體朝向目標(biāo)衛(wèi)星。
[0020]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一包括第一電機(jī)、通過(guò)軸承連接在底座上的軸承座，第一電機(jī)與豎支架均固定在軸承座上，所述的底座上固連有第一驅(qū)動(dòng)輪，在第一電機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定第一帶輪，在第一驅(qū)動(dòng)輪和第一帶輪上套接有皮帶。第一驅(qū)動(dòng)輪固定，第一電機(jī)工作時(shí)能夠通過(guò)皮帶使第一電機(jī)與軸承座一同相對(duì)第一驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二包括第二電機(jī)、固定在第二電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的第二帶輪，在豎支架上通過(guò)軸承連接有轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)軸一端與橫滾臂固連，另一端固連有第二驅(qū)動(dòng)輪，第二驅(qū)動(dòng)輪和第二帶輪上套接有皮帶。第二電機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)橫滾臂擺動(dòng)。
[0022]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三包括第三電機(jī)和與橫滾臂一端相固連的第三驅(qū)動(dòng)輪，所述支架臂一通過(guò)軸承與上述的橫滾臂連接，所述的第三電機(jī)設(shè)置在支架臂一的內(nèi)側(cè)，第三驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在支架臂一的外側(cè)，第三電機(jī)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)支架臂一并在轉(zhuǎn)軸上固連有第三帶輪，第三帶輪和第三驅(qū)動(dòng)輪之間通過(guò)皮帶連接。由于第三驅(qū)動(dòng)輪與橫滾臂固定，第三電機(jī)工作時(shí)能夠通過(guò)皮帶使第三電機(jī)與支架臂 同相對(duì)橫滾臂轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)。
[0023]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三可以做多種變化，如采用電機(jī)配合齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、電機(jī)配合鏈條傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)或者由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)都是可行的。
[0024]在上述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線中，所述的橫滾臂包括擺動(dòng)臂和兩根支撐臂，所述兩支撐臂處于同一直線上且相距一段距離，所述的支撐臂與擺動(dòng)臂平行，在擺動(dòng)臂和支撐臂之間通過(guò)連接臂連接，兩連接臂呈八字形，所述的天線本體轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直狀態(tài)時(shí)能位于兩連接臂之間且衛(wèi)星天線本體的背面距離擺動(dòng)臂一段距離。橫滾臂的這種結(jié)構(gòu)使得天線本體能夠在橫滾臂上自由擺動(dòng)，結(jié)構(gòu)可靠性高。
[0025]一種移動(dòng)載體上衛(wèi)星天線的控制方法，其特征在于，該控制方法包括以下步驟:
[0026]A、開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)GPS接收器采集當(dāng)前衛(wèi)星天線所在位置的GPS坐標(biāo)信號(hào)并輸送給主控電路板并由主控電路板根據(jù)該GPS坐標(biāo)信號(hào)計(jì)算出衛(wèi)星天線理論仰角值和GPS理論方位角值；
[0027]B、主控電路板控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)直至設(shè)置在傳感器板上的限位開(kāi)關(guān)碰觸阻擋件進(jìn)而向主控電路板發(fā)送定位信號(hào)使主控電路板控制步進(jìn)電機(jī)停止并反轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)傳感板轉(zhuǎn)動(dòng)主控電路板內(nèi)預(yù)設(shè)角度，主控電路板內(nèi)的預(yù)設(shè)角度為限位開(kāi)關(guān)碰觸到阻擋件時(shí)天線本體的軸線與傳感器板所形成的夾角，此時(shí)天線軸線與傳感器板處于平行狀態(tài)，接著步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)帶動(dòng)傳感器板旋轉(zhuǎn)步驟A計(jì)算出的理論仰角值，此時(shí)天線軸線與傳感器板之間的夾角為理論仰角值；
[0028]C、通過(guò)傾角傳感器實(shí)時(shí)采集橫滾臂與水平面的橫滾角，并把采集的橫滾角輸送給主控電路板，主控電路板根據(jù)此橫滾角使橫滾臂處于水平狀態(tài)；通過(guò)傾角傳感器實(shí)時(shí)采集傳感器板與水平面的仰角，并把采集的仰角輸送給主控電路板，主控電路板根據(jù)此仰角使傳感器板處于水平狀態(tài)，天線處于初始仰角狀態(tài)；
[0029]D、主控電路板通過(guò)磁阻傳感器檢測(cè)當(dāng)前天線的方位角朝向，并根據(jù)步驟A中計(jì)算出的GPS理論方位角值，輸出控制信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一使衛(wèi)星天線本體朝向衛(wèi)星，之后衛(wèi)星天線進(jìn)行初始化搜索。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本用于移動(dòng)載體的衛(wèi)星天線:1、設(shè)置GPS接收器、磁阻傳感器和傾角傳感器，自動(dòng)快速準(zhǔn)確的對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行定位將衛(wèi)星天線定位朝向衛(wèi)星方位；2、設(shè)置三個(gè)陀螺儀傳感器，能夠及時(shí)快速的對(duì)衛(wèi)星天線姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整和修正，提高衛(wèi)星天線的穩(wěn)定性；
3、步進(jìn)電機(jī)對(duì)衛(wèi)星天線仰角進(jìn)行粗調(diào)，減少衛(wèi)星天線自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)間。
[0031]初始化搜索時(shí)先進(jìn)行天線本體初始狀態(tài)的調(diào)整，減少了誤差，提高了鎖定衛(wèi)星的精準(zhǔn)度，縮短了搜尋衛(wèi)星的時(shí)間，提高了衛(wèi)星天線的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是圖1中A處的結(jié)構(gòu)放大圖；
[0034]圖3是本用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)左視圖。
[0035]圖4是定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0036]圖5是本用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)右視圖。
[0037]圖6是本用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)后視圖。
[0038]圖7是實(shí)施例二中的衛(wèi)星天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖8是本衛(wèi)星天線的電路方框圖。
[0040]圖中，1、天線本體；2、橫滾臂；21、擺動(dòng)臂；22、連接臂；23、支撐臂；3、定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；31、步進(jìn)電機(jī)；32、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；321、調(diào)節(jié)齒盤(pán)；322、主動(dòng)輪；323、軸承一 ；324、軸承二 ；325、蝸輪；326、蝸桿；33、限位開(kāi)關(guān)；34、銷軸；35、霍爾傳感器；36、永磁鐵；4、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一；41、第一電機(jī)；42、第一驅(qū)動(dòng)輪；43、第一帶輪；5、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 ；51、第二電機(jī)；52、第二驅(qū)動(dòng)輪；53、第二帶輪；6、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三；61、第三電機(jī)；62、第三驅(qū)動(dòng)輪；63、第三帶輪；7、支架臂一 ；8、支架臂二 ；9、傳感器板；10、底座；101、軸承座；102、豎支架。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0042]實(shí)施例一:
[0043]如圖1、圖2、圖8所示，一種用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，可用于移動(dòng)載體上，如車輛、船只等，包括天線本體1、主控電路板、GPS接收器和底座10，天線本體I呈圓鍋狀，GPS接收器固定在天線本體I上且與主控電路板相連接，主控電路板能夠接收GPS接收器的坐標(biāo)信號(hào)并算出衛(wèi)星天線理論仰角。底座10固定在移動(dòng)載體上，底座10上方設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
一4，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一 4能夠驅(qū)動(dòng)天線本體I周向轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)天線本體I的方位角和朝向。本衛(wèi)星天線還包括一個(gè)能夠繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)的橫滾臂2,該橫滾臂2由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5驅(qū)動(dòng)并能夠調(diào)節(jié)天線本體I的橫滾角。橫滾臂2 —端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支架臂一 7，該支架臂一 7與橫滾臂2相垂直，并且由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6驅(qū)動(dòng)支架臂一 7上下擺動(dòng)，調(diào)節(jié)天線本體I的仰角。橫滾臂2的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支架臂二 8，該支架臂二 8也與橫滾臂2相垂直，天線本體I與支架臂
一7、支架臂二 8固連。支架臂二 8上設(shè)有傳感器板9，該傳感器板9與支架臂二 8轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在支架臂二 8上還設(shè)有定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，該定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3能夠在初始化搜索前驅(qū)動(dòng)傳感器板9轉(zhuǎn)動(dòng)使傳感器板9與天線本體I軸線形成上述衛(wèi)星天線理論仰角并將傳感器板9定位在支架臂二 8上。
[0044]具體來(lái)說(shuō)，傳感器板9上設(shè)有傾角傳感器，該傾角傳感器與主控電路板相連接，用于檢測(cè)傳感器板9是否處于水平狀態(tài)，主控電路板根據(jù)傾角傳感器的信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
二5和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6，使傳感器板9處于水平狀態(tài)并調(diào)整天線本體I的初始仰角狀態(tài)后再進(jìn)行初始化搜索。橫滾臂2包括擺動(dòng)臂21和兩根支撐臂23，兩支撐臂23處于同一直線上且相距一段距離，支撐臂23與擺動(dòng)臂21平行，在擺動(dòng)臂21和支撐臂23之間通過(guò)連接臂22連接，兩連接臂22呈八字形，天線本體I轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直狀態(tài)時(shí)能位于兩連接臂22之間且衛(wèi)星天線本體I的背面距離擺動(dòng)臂21 —段距離，橫滾臂2的這種結(jié)構(gòu)使得天線本體I能夠在橫滾臂2上自由擺動(dòng)，結(jié)構(gòu)可靠性高。
[0045]如圖3、圖4所示，定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括一步進(jìn)電機(jī)31，該步進(jìn)電機(jī)31固定在支架臂二 8上，橫滾臂2的端面上連接有一阻擋件，該阻擋件為一銷軸34，當(dāng)然在實(shí)際使用過(guò)程中可以根據(jù)需要采用螺釘、螺栓、凸塊等。在支架臂二 8上通過(guò)軸承一 323轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一調(diào)節(jié)齒盤(pán)321，支架臂二 8通過(guò)軸承二 324轉(zhuǎn)動(dòng)連接在橫滾臂2上，軸承一 323和軸承二 324處于同一直線上。傳感器板9固定在調(diào)節(jié)齒盤(pán)321側(cè)面上，且傳感器板9與調(diào)節(jié)齒盤(pán)321垂直，步進(jìn)電機(jī)31設(shè)置在支架臂二 8的內(nèi)側(cè)，調(diào)節(jié)齒盤(pán)321設(shè)置在支架臂二 8的外側(cè)，步進(jìn)電機(jī)31的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)支架臂二 8，在轉(zhuǎn)軸上固連有主動(dòng)輪322，主動(dòng)輪322和調(diào)節(jié)齒盤(pán)321之間通過(guò)皮帶連接。在傳感器板9上設(shè)有限位開(kāi)關(guān)33和傾角傳感器，傾角傳感器用于檢測(cè)傳感器板的水平狀態(tài)，銷軸34位于限位開(kāi)關(guān)33移動(dòng)時(shí)所經(jīng)過(guò)的路徑上，限位開(kāi)關(guān)33、傾角傳感器和步進(jìn)電機(jī)31均與主控電路板連接。
[0046]調(diào)節(jié)齒盤(pán)321轉(zhuǎn)動(dòng)并使限位開(kāi)關(guān)33與銷軸34觸碰時(shí)，此時(shí)傳感器板9與天線本體I的軸線之間形成一個(gè)預(yù)設(shè)角度，預(yù)設(shè)角度是根據(jù)銷軸34和天線本體I的軸線之間的機(jī)械位置關(guān)系所定的，在銷軸34固定到橫滾臂2上時(shí)就已確定。預(yù)設(shè)角度大于60°，傳感器板9的調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)不利于快速反應(yīng)，而預(yù)設(shè)角度小于15°則會(huì)造成較多的誤碰觸，因此為了減少誤碰撞也能夠有利于快速調(diào)整，并且方便安裝，本實(shí)施例中預(yù)設(shè)角度為30°。在初始化搜索前，步進(jìn)電機(jī)31驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)齒盤(pán)321轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳感器板9上的限位開(kāi)關(guān)33向銷軸34移動(dòng)，當(dāng)限位開(kāi)關(guān)33碰觸銷軸34時(shí)，限位開(kāi)關(guān)33向主控電路板發(fā)送信號(hào)，主控電路板接收到限位開(kāi)關(guān)33的信號(hào)后就控制步進(jìn)電機(jī)31反向轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為設(shè)定好的預(yù)設(shè)角度，預(yù)設(shè)角度為限位開(kāi)關(guān)33碰觸到阻擋件時(shí)天線本體I的軸線與傳感器板9所形成的夾角，預(yù)設(shè)角度在阻擋件連接在橫滾臂上就已確定，通過(guò)該步驟的處理，能夠消除不確定的基準(zhǔn)面進(jìn)而為以傳感器板為基準(zhǔn)面提供基礎(chǔ)。此時(shí)傳感器板9與天線本體I的軸線處于平行狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)31不間斷地繼續(xù)控制傳感器板9轉(zhuǎn)動(dòng)衛(wèi)星天線理論仰角，衛(wèi)星天線理論仰角是以水平面為基準(zhǔn)計(jì)算的，相當(dāng)于天線本體I的軸線與傳感器板9夾角為衛(wèi)星天線理論仰角，這樣，傳感器板9就可以成為一個(gè)基準(zhǔn)面，調(diào)整傳感器板9的水平狀態(tài)就相應(yīng)的調(diào)節(jié)天線本體I的初始仰角狀態(tài)，利于衛(wèi)星天線鎖定目標(biāo)衛(wèi)星。此時(shí)，傳感器板9上的傾角傳感器檢測(cè)傳感器板9的水平狀態(tài)，并將信號(hào)傳遞給主控電路板，主控電路板通過(guò)控制機(jī)構(gòu)三6調(diào)節(jié)支架臂一 7與支架臂二 8，由于傳感器板9通過(guò)步進(jìn)電機(jī)31與支架臂二 8保持相對(duì)固定，因此控制機(jī)構(gòu)三6的調(diào)節(jié)時(shí)傳感器板9達(dá)到水平狀態(tài)，而此時(shí)天線本體I的仰角則為衛(wèi)星天線理論仰角，在步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)完成后，主控電路板根據(jù)傾角傳感器的信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5調(diào)節(jié)天線本體I的橫滾角。
[0047]由于車輛船只在行駛過(guò)程中顛簸搖擺，因此在天線本體I完成初始的調(diào)節(jié)后還需要通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6進(jìn)行實(shí)時(shí)不間斷的微調(diào)，消除載體不平衡造成的影響。因此在傳感器板9上還設(shè)有檢測(cè)方位角的磁阻傳感器、檢測(cè)方位角變化的方位角陀螺儀傳感器、檢測(cè)傳感器板仰角變化的仰角陀螺儀傳感器和檢測(cè)傳感器板橫滾角變化的橫滾角陀螺儀傳感器，磁阻傳感器、方位角陀螺儀傳感器、仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器均與主控電路板相連接，在完成初調(diào)后主控電路板實(shí)時(shí)檢測(cè)仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器的角度信號(hào)，并根據(jù)該角度信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6調(diào)整傳感器板9處于水平狀態(tài)。在移動(dòng)載體移動(dòng)時(shí)，通過(guò)仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器檢測(cè)載體的水平狀態(tài)的變化，主控電路板檢測(cè)這些角度變化并控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6調(diào)整傳感器板9進(jìn)行反向補(bǔ)償，使傳感器板9處于水平狀態(tài)，即天線本體I處于水平狀態(tài)接收衛(wèi)星信號(hào)。并且主控電路板接收GPS坐標(biāo)信號(hào)并計(jì)算出理論仰角值和方位角值以及方位角變化值，主控電路板根據(jù)理論方位角值和方位角變化值控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一調(diào)整天線本體的朝向。
[0048]結(jié)合圖3、圖5、圖6所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一 4包括第一電機(jī)41和軸承座101，軸承座101通過(guò)軸承連接在底座10上，第一電機(jī)41與豎支架102均固定在軸承座101上，底座10由兩個(gè)相互交叉成十字的固定板構(gòu)成，并通過(guò)螺栓固定在移動(dòng)載體上，在底座10上固連有第一驅(qū)動(dòng)輪42,在第一電機(jī)41轉(zhuǎn)軸上固定第一帶輪43,在第一驅(qū)動(dòng)輪42和第一帶輪43上套接有皮帶，第一驅(qū)動(dòng)輪42固定，第一電機(jī)41工作時(shí)能夠通過(guò)皮帶使第一電機(jī)41與軸承座101 一同相對(duì)第一驅(qū)動(dòng)輪42轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)天線本體I方位角的調(diào)節(jié)。
[0049]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5包括第二電機(jī)51，在第二電機(jī)51轉(zhuǎn)軸上固定有第二帶輪53，在豎支架102上通過(guò)軸承連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸一端與橫滾臂2固連，另一端固連有第二驅(qū)動(dòng)輪52，第二驅(qū)動(dòng)輪52和第二帶輪53上套接有皮帶，第二電機(jī)51通過(guò)皮帶帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)輪52轉(zhuǎn)動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)輪52通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)橫滾臂2擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)天線本體I橫滾角的調(diào)節(jié)。
[0050]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6包括第三電機(jī)61，在橫滾臂2 —端固連有第三驅(qū)動(dòng)輪62，支架臂一7通過(guò)軸承與橫滾臂2連接，第三電機(jī)61設(shè)置在支架臂一 7的內(nèi)側(cè)，第三驅(qū)動(dòng)輪62設(shè)置在支架臂一 7的外側(cè)，第三電機(jī)61的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)支架臂一 7并在轉(zhuǎn)軸上固連有第三帶輪63，第三帶輪63和第三驅(qū)動(dòng)輪62之間通過(guò)皮帶連接，由于第三驅(qū)動(dòng)輪62與橫滾臂2固定，第三電機(jī)61工作時(shí)能夠通過(guò)皮帶使第三電機(jī)61與支架臂一 7 —同相對(duì)橫滾臂2轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)天線本體I仰角的調(diào)節(jié)。
[0051]在實(shí)際使用過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一 4、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6可以做多種變化，如采用電機(jī)配合齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、電機(jī)配合鏈條傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)或者由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)都是可行的。
[0052]一種船用衛(wèi)星天線衛(wèi)星搜尋的控制方法包括以下步驟:
[0053]開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)GPS接收器采集當(dāng)前船用衛(wèi)星天線所在位置的GPS坐標(biāo)信號(hào)，并把采集的坐標(biāo)信號(hào)輸送給主控電路板；若GPS接收器無(wú)法接收到衛(wèi)星的GPS信號(hào)時(shí)，主控電路板將前一次衛(wèi)星鎖定時(shí)的衛(wèi)星位置信息或主控電路板內(nèi)部設(shè)定衛(wèi)星的位置信息輸出，控制衛(wèi)星天線搜索衛(wèi)星。通過(guò)主控電路板接收了 GPS接收器采集的坐標(biāo)信號(hào)，根據(jù)該坐標(biāo)信號(hào)計(jì)算出鎖定衛(wèi)星的衛(wèi)星天線理論仰角和GPS理論方位角；主控電路板控制步進(jìn)電機(jī)31轉(zhuǎn)動(dòng)使傳感器板9轉(zhuǎn)動(dòng)，直至設(shè)置在傳感器板9上的限位開(kāi)關(guān)33碰觸阻擋件進(jìn)而向主控電路板發(fā)送定位信號(hào)使主控電路板控制步進(jìn)電機(jī)31停止并反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)角度為主控電路板內(nèi)的預(yù)設(shè)角度，預(yù)設(shè)角度為限位開(kāi)關(guān)33碰觸到阻擋件時(shí)天線本體I的軸線與傳感器板9所形成的夾角，步進(jìn)電機(jī)31反轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度后再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)衛(wèi)星天線理論仰角，隨后步進(jìn)電機(jī)31停止轉(zhuǎn)動(dòng)并將傳感器板9固定在支架臂二 8上。傾角傳感器檢測(cè)傳感器板9的傾斜狀態(tài)，并將檢測(cè)信號(hào)傳遞給主控電路板，主控電路板輸出控制信號(hào)控制第二電機(jī)51調(diào)節(jié)橫滾臂2，使橫滾臂2處于水平狀態(tài)，輸出控制信號(hào)控制第三電機(jī)61驅(qū)動(dòng)支架臂一 7相對(duì)橫滾臂2轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳感器板9達(dá)到水平狀態(tài)，此時(shí)天線本體I的實(shí)際仰角達(dá)到衛(wèi)星天線理論仰角。主控電路板根據(jù)GPS理論方位角值輸出控制信號(hào)控制第一電機(jī)41，調(diào)節(jié)天線本體I的方位角，之后衛(wèi)星天線進(jìn)行初始化搜索并建立通訊信號(hào)。當(dāng)本衛(wèi)星天線鎖定的衛(wèi)星航海環(huán)境影響產(chǎn)生偏移時(shí)，通過(guò)仰角陀螺儀傳感器、橫滾角陀螺儀傳感器和方位角陀螺儀傳感器采集本衛(wèi)星天線仰角、橫滾角和方位角的偏移角度信號(hào)并把信號(hào)輸送給主控電路板，主控電路板輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)一、驅(qū)動(dòng)信號(hào)二和驅(qū)動(dòng)信號(hào)三，第一電機(jī)41、第二電機(jī)51、第三電機(jī)61轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)天線本體I的朝向，使本衛(wèi)星天線保持鎖定衛(wèi)星的狀態(tài)下。
[0054]另外，控制第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和控制第三電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可以同時(shí)進(jìn)行，這樣可以節(jié)省調(diào)整時(shí)間，讓衛(wèi)星天線迅速鎖定目標(biāo)衛(wèi)星。大致調(diào)整水平后，對(duì)第二電機(jī)和第三電機(jī)可以進(jìn)行交替控制以便達(dá)到最終的水平的狀態(tài)。
[0055]實(shí)施例二:
[0056]該用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，不同點(diǎn)在于如圖7所示，定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3及傳感器板9等部件設(shè)置在支架臂一 7上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三6設(shè)置在支架臂
二8上，定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括一步進(jìn)電機(jī)31，該步進(jìn)電機(jī)31固定在支架臂二 8上，橫滾臂2的端面上連接有一永磁體36，在支架臂二 8上通過(guò)軸承一 323轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一蝸輪325，支架臂二 8通過(guò)軸承二 324轉(zhuǎn)動(dòng)連接在橫滾臂2上，軸承一 323和軸承二 324處于同一直線上。傳感器板9固定在蝸輪325的側(cè)面上，且傳感器板9與渦輪325垂直，步進(jìn)電機(jī)31和蝸輪325均設(shè)置在支架臂二 8的外側(cè)，步進(jìn)電機(jī)31的轉(zhuǎn)軸上固連有蝸桿326，蝸桿326與蝸輪325相哨合,在傳感器板9上設(shè)有霍爾傳感器和傾角傳感器,永磁體36位于霍爾傳感器35移動(dòng)時(shí)所經(jīng)過(guò)的路徑上，霍爾傳感器35、傾角傳感器和步進(jìn)電機(jī)31均與主控電路板連接。在該實(shí)施例中預(yù)設(shè)角度為霍爾傳感器35感應(yīng)到永磁體36時(shí)傳感器板9與天線本體I的軸線之間形成的夾角。
[0057]在初始化搜索前，主控電路板也是根據(jù)傾角傳感器的信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二 5調(diào)節(jié)天線本體I的橫滾角，在橫滾角調(diào)節(jié)完成后，步進(jìn)電機(jī)31驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)蝸桿326轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿326帶動(dòng)蝸輪325旋轉(zhuǎn)，使傳感器板9上的霍爾傳感器35向永磁體36移動(dòng)，當(dāng)霍爾傳感器35感應(yīng)到永磁體36時(shí)，霍爾傳感器35向主控電路板發(fā)送信號(hào)，主控電路板接收到霍爾傳感器35的信號(hào)后就控制步進(jìn)電機(jī)31反向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到天線本體I的軸線與傳感器板9形成一個(gè)衛(wèi)星天線理論仰角，此時(shí)蝸輪325和蝸桿326在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠進(jìn)行自鎖，使傳感器板9相對(duì)支架臂二固定。
[0058]當(dāng)然在實(shí)際使用過(guò)程中，定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3除了上述的方案外，只要步進(jìn)電機(jī)31驅(qū)動(dòng)傳感器板9在支架臂二 8上擺動(dòng)的多種機(jī)械結(jié)構(gòu)都是可行的，如鏈條、連桿機(jī)構(gòu)等。另外，檢測(cè)行程的元器件也可相應(yīng)的替換，如紅外線傳感器等。
[0059]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
[0060]盡管本文較多地使用了天線本體1、橫滾臂2、擺動(dòng)臂21、連接臂22、支撐臂23、定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3、步進(jìn)電機(jī)31、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)32、調(diào)節(jié)齒盤(pán)321、主動(dòng)輪322、軸承一 323、軸承二324、蝸輪325、蝸桿326等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，包括圓鍋狀的天線本體(1)、主控電路板和固定在天線本體(1)上與主控電路板連接的GPS接收器，主控電路板接收GPS接收器的坐標(biāo)信號(hào)并算出衛(wèi)星天線理論仰角，其特征在于，本衛(wèi)星天線還包括一個(gè)能夠調(diào)節(jié)天線本體(1)橫滾角的橫滾臂(2)，所述的橫滾臂(2)能繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)并由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二(5)驅(qū)動(dòng)，在所述橫滾臂(2) —端設(shè)有與橫滾臂(2)垂直設(shè)置的支架臂一(7)并且由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三(6)驅(qū)動(dòng)支架臂一(7)上下擺動(dòng)，所述的橫滾臂(2)的另一端設(shè)有與橫滾臂(2)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的支架臂二(8)，上述的天線本體(1)與所述的支架臂一(7)和支架臂二(8)固連，在所述的支架臂二(8)上設(shè)有與支架臂二( 8 )轉(zhuǎn)動(dòng)連接的傳感器板(9 )，在支架臂二( 8 )上還設(shè)有在初始化搜索前驅(qū)動(dòng)傳感器板(9)轉(zhuǎn)動(dòng)使傳感器板(9)與天線本體(1)軸線形成上述衛(wèi)星天線理論仰角并將傳感器板(9 )定位在支架臂二( 8 )上的定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，在所述傳感器板(9)上設(shè)有與主控電路板連接用于檢測(cè)傳感器板(9)是否處于水平狀態(tài)的傾角傳感器，所述的主控電路板根據(jù)傾角傳感器控制上述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二(5)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三(6)使傳感器板(9)處于水平狀態(tài)后進(jìn)行初始化搜索。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，所述的定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)包括步進(jìn)電機(jī)(31)和連接在橫滾臂(2)端面上的阻擋件，所述支架臂二(8)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)傳感器板(9 )轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(32 )，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(32 )與步進(jìn)電機(jī)(31)連接，在傳感器板(9)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)(33)和用于檢測(cè)傳感器板(9)水平狀態(tài)的傾角傳感器，所述的阻擋件位于限位開(kāi)關(guān)(33)移動(dòng)時(shí)所經(jīng)過(guò)的路徑上，限位開(kāi)關(guān)(33)、傾角傳感器和步進(jìn)電機(jī)(31)均與上述的主控電路板連接，所述的主控電路板在衛(wèi)星天線啟動(dòng)后控制步進(jìn)電機(jī)(31)轉(zhuǎn)動(dòng)至碰觸限位開(kāi)關(guān)(33)并在接收到限位開(kāi)關(guān)(33)輸送的定位信號(hào)時(shí)控制步進(jìn)電機(jī)(31)反轉(zhuǎn)主控電路板內(nèi)預(yù)設(shè)角 度后再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)上述的衛(wèi)星天線理論仰角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，所述的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(32)包括通過(guò)軸承一(323)與支架臂二(8)連接的調(diào)節(jié)齒盤(pán)(321)，所述支架臂二(8)通過(guò)軸承二(324)與上述的橫滾臂(2)連接，軸承一(323)和軸承二(324)處于同一直線上，上述的傳感器板(9 )固定在調(diào)節(jié)齒盤(pán)(321)側(cè)面上且傳感器板(9 )與調(diào)節(jié)齒盤(pán)(321)垂直，所述的步進(jìn)電機(jī)(31)設(shè)置在支架臂二(8)的內(nèi)側(cè)，調(diào)節(jié)齒盤(pán)(321)設(shè)置在支架臂二(8)的外偵牝步進(jìn)電機(jī)(31)的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)支架臂二(8)并在轉(zhuǎn)軸上固連有主動(dòng)輪(322)，主動(dòng)輪(322)和調(diào)節(jié)齒盤(pán)(321)之間通過(guò)皮帶連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，所述的定位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)包括步進(jìn)電機(jī)(31)和固定在橫滾臂(2)端面上的永磁體，傳感器板(9)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支架臂二(8)上，在所述支架臂二(8)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)傳感器板(9)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(32)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(32)與步進(jìn)電機(jī)(31)連接，在傳感器板(9)上設(shè)有霍爾傳感器(35)，所述的永磁鐵(36)位于霍爾傳感器(35)移動(dòng)時(shí)所經(jīng)過(guò)的路徑上，霍爾傳感器(35)和步進(jìn)電機(jī)(31)均與上述的主控電路板連接，所述的主控電路板在接收到霍爾傳感器(35)輸送的定位信號(hào)后控制步進(jìn)電機(jī)(31)轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)的角度使傳感器板(9)處于基準(zhǔn)面上，即絕對(duì)水平面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，所述的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(32)包括與步進(jìn)電機(jī)(31)轉(zhuǎn)軸連接的蝸桿(326)和與蝸桿(326)嚙合的蝸桿(326)，步進(jìn)電機(jī)(31)固定在支架臂二(8)上，蝸輪(325)通過(guò)軸承一(323)與支架臂二(8)連接，所述支架臂二( 8 )通過(guò)軸承二( 324)與上述的橫滾臂(2 )連接，軸承一(323 )和軸承二( 324)處于同一直線上，上述的傳感器板(9)固定在蝸輪(325)的側(cè)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，所述的傳感器板(9)上還設(shè)有檢測(cè)方位角的磁阻傳感器、檢測(cè)方位角變化的方位角陀螺儀傳感器、檢測(cè)傳感器板(9)仰角變化的仰角陀螺儀傳感器和檢測(cè)傳感器板(9)橫滾角變化的橫滾角陀螺儀傳感器，所述的磁阻傳感器、方位角陀螺儀傳感器、仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器均與上述的主控電路板相連接，在完成初調(diào)后主控電路板實(shí)時(shí)檢測(cè)仰角陀螺儀傳感器和橫滾角陀螺儀傳感器的角度變化信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)二(5)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三(6)實(shí)時(shí)調(diào)整傳感器板(9)角度，使其處于水平狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，還包括一底座(10)，所述的底座(10)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)天線本體(1)周向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一(4)，所述的主控電路板接收GPS坐標(biāo)信號(hào)并計(jì)算出理論仰角值和方位角值以及接收方位角陀螺儀傳感器輸送的方位角變化值，主控電路板根據(jù)理論方位角值和磁阻傳感器當(dāng)前檢測(cè)到的方向，控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一(4)調(diào)整天線本體(1)的朝向，在上述傳感器板(9)處于水平狀態(tài)時(shí)主控電路板根據(jù)實(shí)時(shí)接收的GPS信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一(4)使天線本體(1)朝向目標(biāo)衛(wèi)星。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于移動(dòng)載體上的衛(wèi)星天線，其特征在于，所述的橫滾臂(2)包括擺動(dòng)臂(21)和兩根支撐臂(23)，所述兩支撐臂(23)處于同一直線上且相距一段距離，所述的支撐臂(23)與擺動(dòng)臂(21)平行，在擺動(dòng)臂(21)和支撐臂(23)之間通過(guò)連接臂(22)連接，兩連接臂(22)呈八字形，所述的天線本體(1)轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直狀態(tài)時(shí)能位于兩連接臂(22 )之間且衛(wèi)星天線本體(1)的背`面距離擺動(dòng)臂(21) —段距離。
【文檔編號(hào)】H01Q3/08GK203553351SQ201320725725
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月16日
【發(fā)明者】田懂勛, 鄭偉軍, 陳金琴, 王旭輝 申請(qǐng)人:浙江中星光電子科技有限公司