專利名稱：移動(dòng)載體衛(wèi)星電視接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)載體定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及移動(dòng)載體衛(wèi)星電視接收技術(shù)。
在移動(dòng)的載體如車輛、船舶上正常收視由靜止衛(wèi)星播發(fā)的電視節(jié)目一直是人們所期盼的。由于移動(dòng)的載體在移動(dòng)過程中轉(zhuǎn)向變化、搖擺和顛簸而無法實(shí)時(shí)、穩(wěn)定地接發(fā)電視節(jié)目等信號(hào)，人們不能在移動(dòng)的載體上及時(shí)收看電視節(jié)目和收聽廣播，這一難題近年來隨著“慣性定姿技術(shù)”和“伺服控制跟蹤技術(shù)”的發(fā)展而逐漸得到解決，相關(guān)的產(chǎn)品也已出現(xiàn)，并達(dá)到了實(shí)用化，如ADU2、TANS、VECTOR和北京航天天達(dá)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限公司的CWD型船載衛(wèi)星電視廣播接收站等。我國有一些豪華游輪、客輪及遠(yuǎn)洋船舶上已經(jīng)應(yīng)用船載衛(wèi)星電視廣播接收站，如五星級(jí)的“東方皇帝”號(hào)、四星級(jí)的“長江明珠”號(hào)、航天遠(yuǎn)洋測量船“遠(yuǎn)望一號(hào)”、“遠(yuǎn)望二號(hào)”等。北京航天天達(dá)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限公司的CWD型船載衛(wèi)星電視廣播接收站包括天線罩、底盤、支架、穩(wěn)定系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)，伺服控制器、衛(wèi)星電視接收機(jī)。但是，由于目前的移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)通常采用價(jià)格高昂的慣性器件作為載體姿態(tài)敏感器件，如陀螺姿態(tài)敏感器件，它會(huì)隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間的增加而出現(xiàn)誤差的增大，需要多次校準(zhǔn)，其系統(tǒng)非常復(fù)雜，所以很昂貴，內(nèi)河型CWD型船載衛(wèi)星電視廣播接收站售價(jià)一般都在10萬元以上，而內(nèi)河、遠(yuǎn)洋通用型CWD型船載衛(wèi)星電視廣播接收站售價(jià)一般在25萬元以上。我國是一個(gè)船業(yè)大國，船舶數(shù)量和噸位世界排名第一，由于其價(jià)格昂貴而很難被廣大中、低層次的用戶所接受；所以，在大多數(shù)移動(dòng)載體上還未安裝此類裝置。
本實(shí)用新型的目的是使用成本較低的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS(以下簡稱GPS)作為移動(dòng)載體的姿態(tài)敏感器件，并利用成熟的伺服控制跟蹤技術(shù)，為廣大用戶提供一種成本低、機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速、精度高、穩(wěn)定可靠的移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視接收裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括衛(wèi)星電視接收天線1、底盤、支架、穩(wěn)定系統(tǒng)、衛(wèi)星電視接收機(jī)及天線伺服機(jī)構(gòu)6、天饋系統(tǒng)、伺服機(jī)構(gòu)控制器，其中穩(wěn)定系統(tǒng)的姿態(tài)敏感器件由三個(gè)以上GPS接收天線2及其配套的接收機(jī)3、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5構(gòu)成，其中用以確定該衛(wèi)星電線接收天線1的位置(即經(jīng)緯度、高程，下同)和姿態(tài)(即俯仰角、方位角，下同)的GPS接收天線2安裝在衛(wèi)星電視接收天線1上；衛(wèi)星電視接收機(jī)及天線伺服機(jī)構(gòu)6分別與衛(wèi)星電視接收天線1和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5聯(lián)接，三個(gè)GPS接收機(jī)3通過串行接口單元4與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5聯(lián)接。
本實(shí)用新型的突出進(jìn)步在于它使用了成本較低的GPS接收天線作姿態(tài)敏感器件，成本大大降低，它解算出的姿態(tài)角是一個(gè)絕對量，坐標(biāo)系可以是地心坐標(biāo)系，即解算出的姿態(tài)角是相對于一個(gè)固定的坐標(biāo)系；它應(yīng)用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS和伺服跟蹤技術(shù)，可為廣大用戶提供一種成本低、機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速、精度高、穩(wěn)定可靠的移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，能夠滿足廣大用戶的需求。
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步具體介紹本實(shí)用新型

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收天線位置、姿態(tài)伺服跟蹤機(jī)構(gòu)框圖。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例包括它包括衛(wèi)星電視接收天線1、底盤、支架、穩(wěn)定系統(tǒng)、衛(wèi)星電視接收機(jī)及天線伺服機(jī)構(gòu)6、天饋系統(tǒng)、伺服控制器，其中穩(wěn)定系統(tǒng)的姿態(tài)敏感器件由三個(gè)以上GPS接收天線2及其配套的接收機(jī)3、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5構(gòu)成，用以確定衛(wèi)星電視接收天線1位置和姿態(tài)的三個(gè)GPS接收天線2按三角形天線陣安裝在衛(wèi)星電視接收天線1上；三個(gè)GPS接收機(jī)3通過串行接口處理單元4與計(jì)算機(jī)5聯(lián)接；計(jì)算機(jī)5為AWS-846P工業(yè)級(jí)一體化工作站；天線伺服跟蹤機(jī)構(gòu)6包括位置調(diào)節(jié)控制器10、轉(zhuǎn)角檢測裝置11、速度調(diào)節(jié)控制器14、電流調(diào)節(jié)控制器15、電流互感器16、A/D轉(zhuǎn)換電路17、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器18和伺服電機(jī)，并組成電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)，位置調(diào)節(jié)控制器10、速度調(diào)節(jié)控制器14、電流調(diào)節(jié)控制器15分別為位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)各自回路的調(diào)節(jié)控制器，其中位置環(huán)是主回路，電流環(huán)、速度環(huán)是副回路，每一個(gè)回路都與計(jì)算機(jī)5連接，由計(jì)算機(jī)5完成對電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)三環(huán)的全數(shù)字直接控制功能。
本實(shí)用新型的工作過程是三個(gè)按三角形天線陣安裝在衛(wèi)星電視接收天線1上的GPS接收天線2可以敏感出衛(wèi)星電視接收天線1的當(dāng)前位置和姿態(tài)，與GPS接收天線2配套的三個(gè)GPS接收機(jī)3將此位置和姿態(tài)的信息輸入計(jì)算機(jī)5，計(jì)算機(jī)5根據(jù)GPS接收天線2敏感到該移動(dòng)載體的當(dāng)前位置(經(jīng)緯度)和欲接收定點(diǎn)衛(wèi)星位置(經(jīng)緯度)，計(jì)算出衛(wèi)星電視接收天線1的俯仰角和方位角的控制量9，將此控制量9作為位置調(diào)節(jié)控制器10的設(shè)定值；轉(zhuǎn)角檢測裝置11采用光柵角度傳感器，轉(zhuǎn)角檢測裝置11檢測伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角獲取位置反饋信號(hào)12和轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)13，輸入計(jì)算機(jī)5；計(jì)算機(jī)5將該位置反饋信號(hào)12與位置調(diào)節(jié)控制器10中衛(wèi)星電視接收天線1的俯仰角和方位角的設(shè)定值控制量9比較，得到位置控制量，將此位置控制量輸入位置調(diào)節(jié)控制器10，形成速度調(diào)節(jié)控制器14的設(shè)定值；計(jì)算機(jī)5將該轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)13與速度調(diào)節(jié)控制器14的設(shè)定值相比較，得出速度控制量，將此速度控制量作為電流調(diào)節(jié)控制器15的設(shè)定值。電流互感器16檢測到電流信號(hào)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路17、將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)5，計(jì)算機(jī)5將該數(shù)字量與電流調(diào)節(jié)控制器15的設(shè)定值相比較形成控制量，電流調(diào)節(jié)控制器15調(diào)節(jié)作用于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器18的電流，從而驅(qū)動(dòng)天線伺服跟蹤機(jī)構(gòu)6對衛(wèi)星電視接收天線1的俯仰角和方位角進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，如此循環(huán)往復(fù)，就能夠達(dá)到實(shí)時(shí)對準(zhǔn)目標(biāo)衛(wèi)星的目的。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視接收裝置，它包括衛(wèi)星電視接收天線(1)、底盤、支架、穩(wěn)定系統(tǒng)、衛(wèi)星電視接收機(jī)及天線伺服機(jī)構(gòu)(6)、天饋系統(tǒng)、伺服控制器，其特征在于其穩(wěn)定系統(tǒng)的姿態(tài)敏感器件為三個(gè)以上用以確定衛(wèi)星電視接收天線(1)位置和姿態(tài)的GPS接收天線(2)及其配套的接收機(jī)(3)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)，其中GPS接收天線(2)安裝在衛(wèi)星電視接收天線(1)上；天線伺服跟蹤機(jī)構(gòu)分別與衛(wèi)星電視接收天線(1)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)聯(lián)接，各個(gè)GPS接收機(jī)(3)通過串行接口單元(4)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(5)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視接收裝置，其特征在于三個(gè)GPS接收天線(2)按三角形天線陣安裝在衛(wèi)星電視接收天線(1)上；衛(wèi)星電視接收機(jī)及天線伺服機(jī)構(gòu)(6)包括位置調(diào)節(jié)控制器(10)、轉(zhuǎn)角檢測裝置(11)、速度調(diào)節(jié)控制器(14)、電流調(diào)節(jié)控制器(15)、電流互感器(16)、A/D轉(zhuǎn)換電路(17)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(18)和伺服電機(jī)，并組成電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)，位置調(diào)節(jié)控制器(10)、速度調(diào)節(jié)控制器(14)、電流調(diào)節(jié)控制器(15)分別為位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)三個(gè)環(huán)路自己的調(diào)節(jié)控制器，其中位置環(huán)是主回路，電流環(huán)、速度環(huán)是副回路，位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)三個(gè)環(huán)路都與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視收裝置，其特征在于電流互感器(16)采用光柵角度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視接收裝置，它包括衛(wèi)星電視接收天線、天線伺服跟蹤機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是以三個(gè)以上GPS全球衛(wèi)星定位接收天線及其配套的接收機(jī)作為天線伺服跟蹤機(jī)構(gòu)的姿態(tài)敏感器件，三個(gè)以上GPS接收天線安裝在衛(wèi)星電視接收天線上，與其配套的接收機(jī)與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，并利用成熟的伺服控制跟蹤技術(shù)，為廣大用戶提供一種成本低、機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速、精度高、穩(wěn)定可靠的移動(dòng)載體實(shí)時(shí)衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04N7/20GK2562507SQ0121349
公開日2003年7月23日 申請日期2001年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月27日
發(fā)明者張亞平, 周文杰 申請人:航空航天工業(yè)部○六八基地七八○一研究所