衛(wèi)星通信作為現(xiàn)階段船舶在遠洋航行中最為方便可靠的通信手段,其應(yīng)用前景十分廣闊。而船載天線伺服系統(tǒng)又是船載衛(wèi)星通信中信道穩(wěn)定與否的關(guān)鍵,因此船載天線伺服穩(wěn)定與智能化技術(shù)的研究就有著很重要的意義。為了適應(yīng)大型船舶遠航途中的通信需求,本闡述了一種C頻段大型船載衛(wèi)星天線伺服系統(tǒng)的設(shè)計思路和實現(xiàn)過程,在保證伺服控制系統(tǒng)能使天線快速準(zhǔn)確對準(zhǔn)衛(wèi)星并建立起通信鏈路的基礎(chǔ)上,又對提高天線跟蹤精度和伺服穩(wěn)定性以及智能化控制技術(shù)做了深入的研究。論文首先提出了船載天線伺服穩(wěn)定與智能化控制系統(tǒng)整體設(shè)計方案,對整個系統(tǒng)的基本原理及工作方式做了簡要的概述,確定了天線的口徑為7.3米,環(huán)焦天線、工作頻段為C頻段,跟蹤方式采用單脈沖跟蹤。系統(tǒng)分為兩部分,包括天線伺服穩(wěn)定系統(tǒng)和智能化控制系統(tǒng)。然后本文對系統(tǒng)中引入的雙電機消隙和指向跟蹤兩項關(guān)鍵技術(shù)做了詳盡的計算和分析。本文對天線伺服穩(wěn)定系統(tǒng)的設(shè)計包括的天饋伺服跟蹤系統(tǒng)設(shè)計、伺服環(huán)路的設(shè)計、計算機控制單元的設(shè)計和數(shù)字PID技術(shù)的應(yīng)用四個方面。在天饋伺服跟蹤系統(tǒng)中主要介紹了天饋子系統(tǒng)、天線結(jié)構(gòu)、伺服穩(wěn)定跟蹤等內(nèi)容,對天線饋源、極化旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、天線座架、跟蹤接收機等關(guān)鍵部分的工作... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2雙電機消隙原理圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文上面計算的天線對星理論角度是地理角，是建立在所在地理位置平面坐標(biāo)系中，而天線控制單元中轉(zhuǎn)動天線的角度為甲板角度，即參照平面是所安裝的甲板。這個時候就需要將兩個坐標(biāo)系完成轉(zhuǎn)換[6]，使天線有一個正確的跟星角度。兩個坐標(biāo)系一個是甲板，一個是大地。兩者之間存在夾角，而這些夾角實際就是船體的姿態(tài)角參數(shù)，即航向角度、橫向傾斜角度和縱向傾斜角度：H：船體轉(zhuǎn)動角度簡稱航向角，船體首尾線與正北方向的夾角P：縱向傾斜角度，船體艏尾方向與大地之間的夾角，船艏高于大地平面時角度為正，船艏低于大地平面時角度為負(fù)；R：橫向傾斜角度，與船體艏尾方向垂直方向與大地之間的夾角，船體左側(cè)高于大地平面時角度為正，船體左側(cè)低于大地平面時角度為負(fù)。坐標(biāo)系變換方法天線指向跟蹤時在大地坐標(biāo)系中的示意圖如圖 2-5 所示。

圖 2-6 三軸座架天線跟星甲板角度示意圖三軸座架天線跟星甲板角度的矩陣表示如式 2-5。 jjjjjjjjAAAACCECEsin0cos010cos0sinsincossincoscosjAj 代表方位軸跟星甲板角度Ej 代表俯仰軸跟星甲板角度Cj代表交叉軸跟星甲板角度本論文設(shè)計的天線采用座架為三軸式，方位軸的運動是用來隔離搖擺的，所方位角度只會因航向變化而改變，故天線的方位軸理論跟星甲板角度就可以表為：AAHj 俯仰軸理論跟星甲板角度和交叉理論跟星甲板角度的轉(zhuǎn)換等式如式 2-6。 EACEjjcoscoscoscos（2-5）


本文編號：2913655