解决方案

Solution

卫星天线自动跟踪系统
发布日期 : 2018-11-13 18:22:25



          在卫星移动通信系统中,天线自动跟踪技术是非常关键的技术。而在天线自动跟踪技术中,最关键的问题是天线对卫星捕获和跟踪的速度。Nimotion为卫星天线自动跟踪系统提供的一体化步进混合伺服电机,能够有效地提高系统跟踪的速度和准确度。一体化步进混合伺服电机采用集成式设计;

        NiMotion创新地将伺服控制技术融入步进电机之中,革命性地创造出具有全新优异性能表现的一体化运动控制终端。 体化终端;

        · 智能型,内藏运动控制器;
        · CANopen/Modbus总线控制, 多轴CANopen网络通讯;
        · 加强型电机, 长寿命设计;
        · 高效率, 高精度, 高响应;
        · 高精度编码器的空间矢量电流控制算法,在全速度范围内均有优异的性能表现, 即使在低速应用时仍可保持平稳、安静的运行。
        · 丰富、灵巧、稳定的设计满足了客户的使用要求。



Nimotion卫星天线自动跟踪系统解决的问题


         由于卫星处于不断运动状态,因此保证卫星通信系统在这种状态下具有较好的通信能力就成为一个非常重要的问题。要想使卫星通信系统在运动状态下依然保持较强的通信能力,就必须首先解决两个问题。一是如何在卫星处于运动状态中对其进行快速捕获使得其通信能力得到保证,二是如何使卫星天线在发生较强的晃动时仍然能准确的指向卫星,使其通信能力得到保证。

        第一个问题的解决可采用陀螺仪对NImotion一体化步进混合电机进行控制,使其能朝着运动载体晃动的相反的方向移动,运动载体的姿态也会随之发生变化,然后使用GPS技术对载体的位置信息进行确定,明确通信卫星的位置,最后计算出卫星天线所处的方位角以及俯仰角,实现对卫星的成功捕获。第二个问题解决的关键是要先搜索到卫星信号的最强点,然后对天线进行调整确保其与卫星对准,最后进行自动跟踪。在这一自动跟踪过程中,不仅要继续使用陀螺仪对隔离运动载体的姿态变化情况进行监控,还要确保天线在载体快速运动状态下能一直对指向卫星。较为常见的自动跟踪是步进跟踪等,nimotion解决方案所采用的就是步进跟踪。此技术具有构造简单、成本低、稳定性高、可实现性强等优势,因此使用范围较广。


 

 

步进跟踪系统的基本原理
 
       步进跟踪技术属于闭环控制技术的一种,具体来说,它可以分为搜索和调整两个环节。搜索方面,先通过多次搜索对卫星天线先后接受到的信号强度进行对比分析,以此来确定天线波束偏离卫星的具体状况。然后根据这一分析结果确定天线紧跟着的运动方向,并回到原位置;调整方面,在该方向步进一步,如果卫星信号因此减弱,那么就向反方向步进一步,如果卫星信号增强,那么沿着这一方向再进一步。  


结束语

       天线自动跟踪技术在卫星通信系统中是一种非常关键的技术。在这一技术中,天线对卫星捕捉的速度与准确程度是必须要解决的关键问题。解决方案所论述的步进跟踪系统中采用了NiMotion一体化步进混合伺服电机,能够克服之前技术中存在的缺陷,同时兼顾跟踪的速度和准确程度,因此应用较为广泛。此外,本系统采用CAN总线通讯,不但具有一定的抗干扰能力,而且适应客户500M的长距离通讯要求,这在通信中也是非常重要的。且NiMotion一体化步进混合伺服电机计算速度快、简单,对通信卫星实时跟踪具有重要意义。