船载卫星通信天线控制的关键技术

近年来随着卫星通信技术的飞速发展,船载卫星通信和广播电视接收等方面的需求越来越强烈,船载卫星通信是船舶远洋通信、应急救生、广播电视娱乐的重要手段,而船载天线是其中的核心,船载天线的性能直接决定了通信质量和效果。船载卫星天线为实现快速、稳定跟踪卫星,伺服控制起决定作用,因此,船载天线必一般具备三轴天线座作天线支撑,需要陀螺稳定技术隔离摇摆,并且有与陆地站不同的控制算法实现捕星和控制保护。     

太阳阵列天线伺服跟踪系统设计

高精度、全天候、高可靠性是太阳跟踪的典型要求.本文提出了在太阳跟踪过程中同时使用闭环跟踪与开环跟踪相结合的跟踪方法.该方法既克服了光电跟踪容易受天气条件影响的缺点,也解决了视日跟踪产生累积误差的问题.同时提出了伺服跟踪系统的设计方案.     

车载微波天线伺服跟踪系统的设计和实现

根据GPS和电子罗盘技术,设计车载伺服跟踪系统。提出了车载微波天线的定向算法,得到了陆地移动状态下车载天线的俯仰角和方位角的计算方法。利用以PC为核心的上位机系统和以μP为核心的下位机系统的基于线程的抢先式多任务处理功能,解决了适时数据采集和适时控制,实现了车载微波天线伺服跟踪系统。     

基于船载卫通站的双天线跟踪自动切换技术

为解决船载卫通站双天线跟踪同一目标卫星时,双天线切换影响卫星通信质量的问题,提出了一种船载卫通双天线跟踪自动切换方法。根据左、右双天线处于遮挡区时的方位甲板角和俯仰甲板角,以及跟踪锁定同一目标卫星时接收到的信号质量,实现双天线跟踪时的自动切换。该方法已经成功应用在多种船载卫通双天线,实践表明,该方法很好地实现了双天线的快速自动切换,保证了卫星通信的稳定连续。     

一种便携式卫星通信天线的设计

便携式卫星天线是一种通过卫星中继实现数据传输的卫星通信地球站。文中设计了一种单偏置形式的车载静中通卫星天线,它与正馈形式的卫星天线相比,减少了对馈源波束的遮挡影响,实现了更便捷的收藏方式,并且具有高增益、低副瓣和收藏尺寸小的特点。同时,文中分析了风载荷对天线指向精度的影响,对其进行了设计校核。分析和实测结果表明,设计的天线电气性能优良,结构性能稳定可靠,具有良好的实用性。     

一种单偏置卫星通信天线的设计

卫星通信天线要求具有高效率、低副瓣和小型化的特点。采用单偏置天线形式相对与传统面天线往往更有优势,并且馈源比较小巧,满足小型卫星通信地球站的要求。在进行天线设计时可使用商用软件Champ对馈源进行仿真,并将仿真数据代入Grasp进行天线仿真计算的方法。利用该方法设计了的一种单偏置卫星通信天线,仿真和实测结果表明,设计的天线电气性能优良,具有良好的实用性。     

时滞滤波超紧耦合跟踪环路设计

针对惯性导航系统(INS)的引入导致超紧耦合跟踪环路的响应时间常数增大的问题,提出了基于时滞滤波的跟踪环路.介绍INS辅助锁相环环路的数学模型;对INS辅助全球定位系统跟踪环路的误差进行了建模分析,明确了环路跟踪误差与更新时间的相关性;将时滞滤波引入跟踪环路的结构设计中,降低了时间相关性.理论与计算表明,时滞滤波的引入能够明显改善超紧耦合系统中跟踪环路的时间常数,提高跟踪环路的性能.     

用于自动跟踪NMR磁强计的跟踪环路分析与设计

本文所述的自动跟踪环路是自动跟踪核磁共振(NMR)磁强计电路的重要部分。磁强计的跟踪速率大于0.18T/min,测量范围为0.09—1.3T高斯。文中分析了跟踪环路的数学模型,详细陈述了主要指标与设计流程。实践证明理论分析与实验结果基本一致。     

机载雷达天线的稳定跟踪设计

作为一种精密跟踪机载雷达,需要在伺服控制技术的基础上,有效地隔离载机在机动状态和气流干扰时对飞行状态的影响,同时,拓宽伺服带宽,采用复合控制方法,实现高精度稳定跟踪的目标。     

船载雷达天线复合控制技术研究

针对船载天线系统的使用环境和具体的使用要求,提出了速率陀螺复合控制的方法,可以较大程度的提高船摇扰动隔离度;实现了船载天线跟踪系统不需要距离信息,直接在球体坐标系内用天线角度和跟踪误差完成复合控制的方法,可以把二阶无静差系统变成三阶无静差系统,加速度误差常数理论值为无穷大。     

导弹自旋条件下GPS信号跟踪环路设计

根据实际中自旋导弹GPS接收天线相位中心与导弹自旋几何中心的不一致性,建立弹载天线坐标系。推导弹体自旋条件下接收的GPS卫星信号的附加多普勒频移变化规律,验证弹体自旋对接收信号的影响。提出一种新的GPS信号跟踪环路设计方法,以消除附加多普勒频率对跟踪的影响。该设计在传统环路基础上加入旋转跟踪环,实现对弹体自旋转速的估计,利用转速信息辅助环路跟踪。经过计算机仿真验证,新环路载波相位跟踪误差较传统环路显著减小,表明该设计能够获得更佳的信号跟踪性能。     

船载光电跟踪远程视频监控系统软件设计和实现

为了满足船载光电跟踪系统的远程监控需求,构建了一个基于C/S模式的远程视频监控系统,介绍了系统的总体结构、核心工作流程和软件要实现的功能,并详细介绍了利用SDK开发包中提供的相关函数实现远程视频预览的方法。该系统的研究对海上执法、搜救工作有重要意义。     

用于光盘径向伺服系统的精密位置跟踪环路设计

本文提出一种用于光盘径向伺服系统的带有快速数字锁相环的精密位置跟踪环路的设计方案。由于采用了变结构式粗、精配合装置以及快速数字锁相环,系统良好地兼容了高精度与高速度的要求。通过理论分析、计算机仿真及部分实验调试,对本方案进行了论证。结果表明,本方案是可行的。     

基于FPGA的GPS接收机跟踪环路设计与实现

为提高GPS基带芯片跟踪环路的性能,提出一种基于FPGA跟踪环路的具体设计与实现方案.研究了GPS接收机跟踪环路的基本原理,在分析现有算法的基础上,采用锁频环辅助锁相环、动态码环和载波环辅助码环策略,利用Xilinx公司FPGA软硬交互工作方式的优点,在一片FPGA芯片上实现整体方案.该设计方案可提高系统的运行效率,节省系统资源,降低硬件成本.试验结果验证了其可行性与有效性.     

船载单脉冲雷达副瓣跟踪特性研究

船载单脉冲雷达跟踪目标时存在着副瓣识别的问题,当前主要依靠操作人员经验和能力识别主副瓣的方法风险较高。对副瓣跟踪的原理进行理论分析,得出了副瓣跟踪的特性,并依此提出了一种主副瓣识别的新方法,并通过仿真分析和实测结果验证了该方法的正确性。利用该方法设计了船载单脉冲雷达主副瓣自动识别系统,采用分类器自动完成主副瓣的识别。通过跟踪实际目标,表明该方法识别过程快速、结果准确。同时该方法也可用于陆站雷达系统。     

惯性辅助下高动态高灵敏度GNSS Kalman跟踪环路设计

高动态卫星导航接收机使用宽带宽载波环来获得动态范围,而高灵敏度接收机使用窄带宽载波环来获得更长的积分时间,因此在高动态和弱信号场景中,存在带宽选择的问题。该文引入惯性辅助来消除接收机的动态应力,设计了一种惯性辅助的二阶Kalman跟踪环路。惯性辅助消除了加速度对接收机环路的影响,使接收机工作于准静态场景,允许使用低阶环路来改善瞬态响应,并压缩环路带宽来延长积分时间,抑制噪声影响的同时也改善了载波相位测量精度。采集航迹发生器和卫星信号模拟器输出信号并进行仿真实验。实验结果表明:使用20ms相干积分时间,接收机加速度大于50g的情况下,该环路可以跟踪载噪比为24dB·Hz的弱信号。     

高灵敏度GPS接收机载波跟踪环路的设计优化与实现

基于高灵敏度GPS基带信号处理器, 设计优化并实现了GPS载波跟踪环路。为了提高跟踪灵敏度, 对鉴相器的性能、环路误差、环路参数进行了分析优化, 并采用锁频环辅助锁相环结构, 同时对于需要多个乘法器、除法器的模块采用分时共享技术, 降低了资源消耗减小芯片面积。用Verilog硬件描述语言实现了所设计的载波跟踪环路, 在ModelSim中完成了RTL级代码的逻辑和功能仿真, 搭建了FPGA开发板验证平台, 并使用GPS L1波段信号源进行性能测试。测试结果表明所设计的载波跟踪环路可达到25 dB-Hz的跟踪灵敏度。单通道载波跟踪环路基于SMIC 0.18μm工艺, Design Complier的逻辑综合面积为425555μm²。     

船载卫通站天线座架型式的分析

分析了在船载卫通站伺服跟踪系统中采用A-E两轴座架型式和采用A-E-C三轴座架型式各自的优缺点。详细介绍了采用A-E两轴座架型式跟踪移动目标时产生正割补偿和跟踪盲区的原因以及解决正割补偿的办法。通过对船载A-E-C三轴座架船体运动的分解、坐标转换,指出了A-E-C三轴座架和A-E两轴座架型式的对应关系以及其之所以解决跟...     

船载S波段卫星动中通天线的应用

介绍了一种船载S波段卫星动中通天线,通过微陀螺系统和伺服控制系统,采用卫星对准、自动跟踪和丢星自动捕获等措施,实现了对卫星的稳定跟踪。采用A-E-C座架,实现了过顶跟踪,适于安装在船上,在海洋中实现数据以及语音通信。     

一种车载卫星通信跟踪技术

文中提出了一种基于两轴座架结构的低成本车载卫星通信天线跟踪技术.首先介绍了该座架结构形式,分析了其特点,介绍了横摇轴对系统性能的影响,推导出了其空间对星三轴计算补偿公式,在此基础上进一步对跟踪误差进行了仿真分析,说明了补偿的必要性.还对系统一些关键技术如传感器卡尔曼滤波、圆锥扫描跟踪进行了介绍.工程实际应用表明,该项跟踪技术跟踪卫星信标信号稳定,达到了系统设计要求.