液體懸浮式天線架及動中通天線自跟蹤平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體懸浮式天線架及動中通天線自跟蹤平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]移動中的衛(wèi)星地面站通信系統(tǒng)，英文簡寫為“Sat-com on the move”，俗稱動中通，是近年來出現(xiàn)的一種新產(chǎn)品。動中通提供了一種新的通信模式，它有別于“靜中通”，可以裝載在汽車、輪船等交通工具上，為行進中的交通工具提供衛(wèi)星通信服務(wù)。通過“動中通”系統(tǒng)，車輛、輪船、飛機等移動的載體在運動過程中可實時跟蹤衛(wèi)星等平臺，不間斷地傳遞語音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息，可滿足各種軍民用應(yīng)急通信和移動條件下的多媒體通信的需要?，F(xiàn)在的衛(wèi)星“動中通”是為了滿足用戶通過衛(wèi)星在動態(tài)移動中傳輸寬帶視頻信息的需求產(chǎn)生的新應(yīng)用，它使用固定軌道衛(wèi)星的Ku頻段進行移動通信傳輸寬帶視頻信息，綜合了FSS和MSS的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。而天線則是動中通系統(tǒng)中的重要構(gòu)成部件，常用的動中通天線從技術(shù)上可以分為三種:其一是相控陣天線(平板):起源于雷達相控陣技術(shù)，是近年來從國外引進的先進衛(wèi)星天線系統(tǒng)，無需手動對星，采用GPS信號，自動捕獲并跟蹤衛(wèi)星，內(nèi)置陀螺儀使之可以快速從視線遮擋中恢復(fù)，天線使用機械和電子混合掃描，保持指向精度;其二是光導(dǎo)陀螺天線:可以分為光纖陀螺和激光陀螺兩種，系統(tǒng)依靠陀螺高精度姿態(tài)信號，主動跟蹤衛(wèi)星。天線結(jié)構(gòu)大多采用帶高速電機驅(qū)動系統(tǒng)的環(huán)焦天線，對星精度和恢復(fù)速度較快，但天線質(zhì)量重、安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其三是信標(biāo)跟蹤天線:依靠衛(wèi)星信標(biāo)接收機，完成初始對星后，根據(jù)接收到的信標(biāo)信號強、弱，結(jié)合普通電子傳感器判斷天線偏離角度，通過高速驅(qū)動電機調(diào)整天線對星方向，天線結(jié)構(gòu)大多采用帶高速電機驅(qū)動系統(tǒng)的環(huán)焦天線，對星精度低和恢復(fù)速度慢，且天線質(zhì)量重、安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜。上述三種天線結(jié)構(gòu)各異，其目的都是為了解決載體運動中天線的對星精度問題，也就是天線的跟蹤問題。從目前國內(nèi)生產(chǎn)的天線看，其采用的跟蹤方式主要有三種，其一是引導(dǎo)方式，這種方式天線靠GPS定位信息、預(yù)設(shè)的衛(wèi)星信息和捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)信息計算天線指向，控制天線指向衛(wèi)星；其二是自動跟蹤加電子羅盤方式，這種方式主要是自跟蹤和陀螺校正起作用，其三是自動跟蹤加引導(dǎo)共用方式，即通過捷聯(lián)慣導(dǎo)提供的載體姿態(tài)信息解算天線指向的引導(dǎo)方式加上通過天線饋源網(wǎng)絡(luò)和接收機提供的角差信號控制天線指向目標(biāo)的自跟蹤方式的結(jié)合。上述三種跟蹤方式雖然不同，但都是通過檢測天線在隨載體運動時產(chǎn)生的位置變化信息，自調(diào)整或通過控制樞紐指揮伺服機構(gòu)動作，調(diào)整天線的仰角、方位角和極化角，達到保持對星精度的目的。其對星精度受位置信息檢測機構(gòu)的精度和伺服機構(gòu)的反應(yīng)速度和精度約束，難以獲得理想的效果，且在天線載體通過隧道、涵洞等信號盲區(qū)后，需要重新對星，信號恢復(fù)時間雖有長短之別，但都使通信信號中斷時間延長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種液體懸浮式天線架及動中通天線自跟蹤平臺。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種液體懸浮式天線架，包括球形液體容器;所述球形液體容器下部填充有水銀;一個懸浮座懸浮在水銀上;所述懸浮座上表面設(shè)有用于連接天線的連接平臺；所述懸浮座上部和所述球形液體容器之間設(shè)有用于密封所述水銀的密封環(huán);所述密封環(huán)上表面與保持環(huán)接觸;所述懸浮座內(nèi)固定有用于調(diào)節(jié)懸浮在所述球形液體容器內(nèi)的懸浮座平衡的調(diào)節(jié)裝置;所述調(diào)節(jié)裝置上設(shè)有平衡塊。
[0005]所述保持環(huán)上表面與所述球形液體容器的過直徑的水平切面齊平。
[0006]所述保持環(huán)、密封環(huán)靠近所述球形液體容器的一側(cè)均為與所述球形液體容器內(nèi)側(cè)壁形狀匹配的弧形。
[0007]所述球形液體容器底部與所述懸浮座之間通過彈性連接帶連接。
[0008]所述調(diào)節(jié)裝置包括安裝在懸浮座中的重心調(diào)節(jié)電機和平衡檢測裝置;所述平衡檢測裝置包括指鐘軸;所述指鐘軸上設(shè)有可繞所述指鐘軸轉(zhuǎn)動的平衡指鐘;所述指鐘軸上設(shè)有用于軸向限位所述平衡指鐘的卡環(huán);所述平衡指鐘與平衡信號發(fā)生板上表面接觸;所述平衡信號發(fā)生板包括絕緣板;所述絕緣板上表面固定有絕緣片;所述絕緣片兩側(cè)的絕緣板上分別固定有左金屬片和右金屬片;所述左金屬片、右金屬片、絕緣片的外表面齊平。
[0009]本發(fā)明還提供了一種動中通天線自跟蹤平臺，包括上述液體懸浮式天線架;所述天線架固定在天線座上;所述天線座包括旋轉(zhuǎn)架;所述旋轉(zhuǎn)架上端設(shè)有用于安裝所述液體懸浮式天線架的安裝平臺；所述旋轉(zhuǎn)架下端安裝在底座上;所述底座上安裝有旋轉(zhuǎn)架驅(qū)動電機;所述旋轉(zhuǎn)架電機的輸出軸上的安裝齒輪與所述旋轉(zhuǎn)架上的齒輪嚙合;所述旋轉(zhuǎn)架下端為空心軸，該空心軸內(nèi)設(shè)有指南針承載軸;所述指南針承載軸上端安裝有能繞所述指南針承載軸轉(zhuǎn)動的指南針;所述指南針設(shè)在伺服環(huán)內(nèi)；所述伺服環(huán)包括左金屬環(huán)和右金屬環(huán)，左金屬環(huán)和右金屬環(huán)兩端分別通過絕緣片連接成圓環(huán)結(jié)構(gòu);所述指南針的北極能與所述左金屬環(huán)或右金屬環(huán)接觸，所述指南針的南極與所述左金屬環(huán)和右金屬環(huán)之間設(shè)有空隙；所述伺服環(huán)設(shè)置在能軸向旋轉(zhuǎn)的伺服環(huán)座上，所述伺服環(huán)座設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)架上端內(nèi)部;所述指南針承載軸下端通過絕緣片與所述底座連接。
[0010]所述旋轉(zhuǎn)架上固定有伺服環(huán)座驅(qū)動電機;所述伺服環(huán)座驅(qū)動電機的輸出軸一端安裝有傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述伺服環(huán)座上的齒輪嚙合;所述伺服環(huán)座驅(qū)動電機的輸出軸另一端與固定在所述旋轉(zhuǎn)架上的電磁制動裝置上的制動部件位置相對。
[0011]所述電磁制動裝置包括固定在所述旋轉(zhuǎn)架上的外殼;所述外殼與勵磁線圈固定連接;所述勵磁線圈繞在能沿軸線方向移動的鐵芯上;所述鐵芯一端固定有制動片，且所述制動片與所述伺服環(huán)座驅(qū)動電機的輸出軸一端位置相對，對所述伺服環(huán)座驅(qū)動電機進行制動。
[0012]所述鐵芯遠離所述制動片的一端設(shè)有卡環(huán);所述卡環(huán)與所述外殼之間的鐵芯上套有彈貪。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明天線的仰角在載體運動中不需要任何檢測裝置和電氣控制，自動保持載體靜態(tài)時確定的最佳角度;載體行進中方向一旦發(fā)生改變，旋轉(zhuǎn)架驅(qū)動電機立即開始工作，使天線方位角恢復(fù)到原定角度，實時、快速；方向變化信號直接控制驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，沒有中間環(huán)節(jié)，控制電路簡單，工作可靠，無響應(yīng)延時，其調(diào)節(jié)精度僅取決于伺服環(huán)絕緣片的寬度和旋轉(zhuǎn)架驅(qū)動電機的響應(yīng)速度;整個裝置對仰角和方位角有記憶功能，當(dāng)載體通過信號盲區(qū)，如涵洞、隧道等區(qū)域，即使沒有衛(wèi)星信號，天線的仰角和方位角都能保持原設(shè)定值，加上載體行進距離有限，所處位置的經(jīng)瑋度改變不大，極化角也無需重新調(diào)節(jié)，因此，通過盲區(qū)后無需重新對星，信號可立即自動恢復(fù);在仰角和方位角自動跟蹤中，無需陀螺儀對位置信息和方位信息進行檢測，減少了檢測誤差和簡化了相應(yīng)的檢測、控制電路，降低了控制器的成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明所述動中通天線自跟蹤平臺的