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数字卫星天线跟踪控制器的研制

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  • 日期: 2013-09-16
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标签: 控制器数字跟踪卫星天

数字卫星天线跟踪控制器的研制:本文介绍了一种用AT89C51单片机实现的卫星天线跟踪控制器的控制原理,硬件结构及软件设计方法. 关键词 卫星天线;跟踪控制;单片机 中图分类号 由于地球重力分布的不规则性及太阳风压等对地球同步轨道上的通信广播卫星的影响,使卫星在轨道位置上发生偏移。当卫星使用年久时,其姿态控制能力下降,漂移现象更为严重。因此,没有跟踪控制系统的天线指向将偏离卫星。从另一方面考虑,采用大口径天线接收Ku波段信号时,因频率高主波束宽度较窄,因此,易受风力或自身形变等因素的影响,造成天线指向偏离卫星,使天线接收增益大幅度下降,造成通信或广播信号中断。所以研制一种高可靠性的卫星天线自动跟踪控制系统,对保证卫星信号接收质量意义重大。 1 天线控制原理 卫星天线跟踪控制系统构成如图1所示。卫星天线的调整分搜索和自动跟踪两个过程。搜索是调整天线对准预设卫星的过程,事先操作者将卫星天线接收不同卫星所对应的天线俯仰角和方位角及星号输入控制器并保存,系统工作时,首先根据输入的星号由微控制器发出控制指令,使天线转动到预存的指向位置,此时天线已基本对准卫星,可以收到信号。之后,控制系统进入寻优和自动跟踪状态。 自动跟踪与搜索过程不同的是它以实际接收的卫星信号大小作为调节依据,搜索完毕时接收机已接收到卫星信号,但是天线并未准确对星,控制器控制天线在一定范围内反复扫描,找到接收信号最强的位置,测出信号的大小并存储,以后即以此信号与后续信号比较。当发现接收信号与存储的极值之差,超过了规定的范围时,则应控制天线重新寻优,使天线指向最佳,找到新的信号最大值,并用新极值代替原极值,从而保证天线处于最佳指向状态。  

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