车载卫星通信地球站自动对卫星系统.doc

车载卫星通信地球站自动对卫星系统大家上人人网的时候，总会看到一些朋友的状态更新。今天我在某某地方干某某事，而且越来越普及。我们身边有一系列的定位系统，而今天主要谈的就是其中的车载卫星通信地球站自动对卫星系统。首先我们要知道车载卫星通信地球站的组成，它包括主机车（天线、卫星通信地球站）和电源车这两种。其工作过程包括：主机车与电源车开到需要通信的地点,架设天线对天上的卫星，开通通信机进行通信,通信结束,开车走人.而卫星通信车载站对星系统其包括：以单片机为核心组成的控制单元，驱动单元，键盘显示单元，方位俯仰传感器单元，可以统称为开环天线控制系统。这是早期的控制系统这套系统工作时首先通过手动输入车载站所处位置的经度、纬度、所需要对准卫星的经度、车体轴向方位角等几个参数。而控制单元中的CPU根据上面的数值，计算出天线对准卫星时的方位、俯仰目标值。 接着通过“架设”命令驱动单元控制天线向目标值方向转动。在转动的过程中CPU 实时读取传感器传来的当前天线方位、俯仰的角度值，当到达目标值时天线停止转动。但由于传感器误差和其它因素，一般情况下此时还不能对准卫星，然后用电脑监测天线接收卫星信号的信噪比，一般情况下信噪比都是零。这样一边手动按“上”、“下”、“左”、“右”开关驱动天线转动，一边观察信噪比，直到信噪比达到最大值为止。由于早期的控制系统盲目性很大，有时侯需要调整较长时间，严重影响通信的及时性和机动性。因此在此基础上研制了车载卫星通信地球站自动对卫星系统。 车载卫星通信地球站自动对卫星系统是在原对卫星系统的基础上实现自动对卫星。原对卫星系统是开环工作的，自动对卫星系统是闭环控制系统。和原开环系统比较，其增加了对天线端ODU中的Pointer口的电压检测单元和GPS系统。为此在原有的基础上做出了如下改造：1在原系统的基础上增加了Pointer 口电压检测单元、GPS 定位单元。2天线自动对星时，在方位和俯仰的扫描过程中电压检测单元时刻采样Pointer 口电压，由控制单元连续比较Pointer 口前后电压，若后一次电压小于前一次电压，说明天线转动方向正确，否则反向。3当Pointer 口电压达到最小值时则完成了自动对星过程。其控制原理是将天线接收下来的卫星信号经过下变频变成中频信号，中频信号通过检波变成直流信号，将该直流信号送到Pointer口作为信号监测。Pointer 口的直流电压与天线接收的卫星信号信噪比呈线性比例关系，当信噪比为最小值0dB 时，Pointer口的电压为最大值5V 。随着天线逐渐对准卫星，信噪比逐渐增大，Pointer口的电压逐渐减小，天线完全对准卫星时Pointer 口的电压为零。在应用方面，我们自然而然的想到了时下最为广泛应用的GPS全球定位系统。GPS主要由三部分组成：1.地面的控制站（地面上有一个主控制站，在美国的科罗拉多。三个地面天线、五个监测站、分布在全球。它们的主要是收集数据，计算导航信息，诊断系统状态，调度卫星这些工作。 2.天上的卫星（天上有27颗卫星，距离地面20200公里。27颗卫星有24颗运行，3颗备用。这些卫星已经更新了三代五种型号。卫星发射两种信号：L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟，计划未来用氢原子钟。）3.接收机 （用户手里的就是接收机。接收机大大小小，千姿百态，有袖珍式、背负式、车载、船载、机载等等。一般常见的手持机接收L1信号，还有双频的接收机，作精密定位用的。）在其应用上俄罗斯有自己的卫星定位系统，全球导航卫星系统(GLObal NAvigation Satellite System)。欧洲也要发展自己的定位系统NAVSAT。而中国也有自己的卫星定位，叫北斗，是双星系统，只能定位自己国家和附近的地区，而且目前只用于军方。卫星通信车载站是卫星通信网的重要组成部分，它以其稳定可靠的通信质量、 机动灵活的野战特性和方便快捷的组网方式成为通信在历次作战演习中进行保障，应付局部突发事件等重大行动的通信保障中表现出了突出的优势。天线架设对星系统是卫星通信重要前提。而我们在原开环对星系统基础上增加了GPS 定位单元