本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域，涉及一種VSAT(小型衛(wèi)星終端站)天線衛(wèi)星捕獲方法，尤其涉及一種無航向羅經(jīng)數(shù)據(jù)的基于AEC座架(方位俯仰和交叉水平三軸)的船載動中通VSAT天線方位跟蹤的方法。

背景技術(shù)：

目前，船用天線系統(tǒng)衛(wèi)星捕獲多采用坐標(biāo)變換方案，在坐標(biāo)變換方案中需要獲得載體的縱搖角、橫搖角和艏搖角，經(jīng)過坐標(biāo)變換，才能求得俯仰和方位在天線坐標(biāo)系下的控制角度。載體的縱搖角、橫搖角和艏搖角，需要高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)提供，成本較高，不適合于在漁船等民用船舶中使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種船載VSAT天線系統(tǒng)衛(wèi)星捕獲方法，技術(shù)方案如下：

所述一種船載VSAT天線系統(tǒng)衛(wèi)星捕獲方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：通過船載VSAT天線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，控制天線姿態(tài)測量單元橫滾和俯仰軸系所在平面平行于水平平面；

步驟2：使用GNSS和星歷解算出當(dāng)前地理位置對應(yīng)的捕獲衛(wèi)星的理論極化角、俯仰角和方位角；

步驟3：使用步進(jìn)電機(jī)調(diào)整極化角至理論極化角位置，使用步進(jìn)電機(jī)調(diào)整俯仰角至理論俯仰角位置，使用無刷電機(jī)調(diào)整方位角至理論方位角位置；

步驟4：判斷船載VSAT天線系統(tǒng)AGC電平是否高于設(shè)定的門限電平V_gate，若是，說明衛(wèi)星捕獲完成，隨后進(jìn)入衛(wèi)星跟蹤階段；若否，轉(zhuǎn)向步驟5；

步驟5：以理論方位角為中心，以當(dāng)?shù)氐乩碜鴺?biāo)系下的角速度和角度進(jìn)行方位掃描，其中速度反饋采用天線姿態(tài)測量單元中的方位角速率陀螺，位置反饋采用角速率陀螺積分；在掃描過程中，判斷AGC電平是否大于設(shè)定的門限電平V_gate，若是，則說明衛(wèi)星捕獲完成，若否，則進(jìn)一步判斷掃描是否完成，若否，則繼續(xù)掃描，若是，則以α角步進(jìn)，擴(kuò)大掃描范圍；當(dāng)掃描范圍大于360度，仍沒有捕獲衛(wèi)星，則尋星失敗。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種船載VSAT天線系統(tǒng)衛(wèi)星捕獲方法，其特征在于：步驟5中步進(jìn)角α取值為α＝kθ，其中θ為方位位置反饋的精度，k為冗余度。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種船載VSAT天線系統(tǒng)衛(wèi)星捕獲方法，其特征在于：步驟1中天線姿態(tài)測量單元橫滾和俯仰軸系所在平面平行于水平平面的判斷依據(jù)為天線姿態(tài)測量單元中橫滾和俯仰傾角儀測量角度值為零。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種船載VSAT天線系統(tǒng)衛(wèi)星捕獲方法，其特征在于：步驟3中判斷天線極化角、方位角和俯仰角是否到位的判斷依據(jù)為：極化角和俯仰角通過步進(jìn)電機(jī)計(jì)步確定到位，方位角通過電子羅盤反饋判斷到位。

有益效果

本發(fā)明的有益效果為：

1.本方案，實(shí)現(xiàn)簡單，不需要增加硬件電路；

2.由于方位速度和位置反饋均為對地速度和位置，因此在大動態(tài)情況下，仍能保證衛(wèi)星的快速、正確捕獲；

3.不需要精確的方位絕對位置反饋，降低系統(tǒng)成本。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

為了能夠在漁船等民用船只中低成本、快速實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星捕獲，本發(fā)明提出了一種船載VSAT天線系統(tǒng)衛(wèi)星捕獲方法，包括以下步驟：

步驟1：通過船載VSAT天線驅(qū)動機(jī)構(gòu)(俯仰和橫滾無刷電機(jī))，控制天線姿態(tài)測量單元橫滾和俯仰軸系所在平面平行于水平平面；判斷依據(jù)為天線姿態(tài)測量單元中橫滾和俯仰傾角儀測量角度值為零；

步驟2：使用GNSS和星歷解算出當(dāng)前地理位置對應(yīng)的捕獲衛(wèi)星的理論極化角、俯仰角和方位角；

步驟3：使用步進(jìn)電機(jī)調(diào)整極化角至理論極化角位置，使用步進(jìn)電機(jī)調(diào)整俯仰角至理論俯仰角位置，使用無刷電機(jī)調(diào)整方位角至理論方位角位置；判斷是否到位的判斷依據(jù)為：極化角和俯仰角通過步進(jìn)電機(jī)計(jì)步確定到位，方位角通過電子羅盤反饋判斷到位；

步驟4：判斷船載VSAT天線系統(tǒng)AGC電平是否高于設(shè)定的門限電平V_gate，若是，說明衛(wèi)星捕獲完成，隨后進(jìn)入衛(wèi)星跟蹤階段；若否，轉(zhuǎn)向步驟5；這里設(shè)定的門限電平V_gate通過預(yù)設(shè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫中存儲有對應(yīng)衛(wèi)星的AGC電平門限值；

步驟5：以理論方位角為中心，以當(dāng)?shù)氐乩碜鴺?biāo)系下的角速度和角度進(jìn)行方位掃描，其中速度反饋采用天線姿態(tài)測量單元中的方位角速率陀螺，位置反饋采用角速率陀螺積分；在掃描過程中，判斷AGC電平是否大于設(shè)定的門限電平V_gate，若是，則說明衛(wèi)星捕獲完成，若否，則進(jìn)一步判斷掃描是否完成，若否，則繼續(xù)掃描，若是，則以α角步進(jìn)，擴(kuò)大掃描范圍；當(dāng)掃描范圍大于360度，仍沒有捕獲衛(wèi)星，則尋星失敗。

其中，步驟5中步進(jìn)角α的大小取決于方位位置反饋的精度θ，即步進(jìn)角α取值為α＝kθ，k為冗余度，可取1.2-1.5。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。