本實(shí)用新型涉及一種低軌道衛(wèi)星跟蹤控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前多數(shù)跟蹤基本上局限于被動(dòng)的等待跟蹤，根據(jù)衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)的入軌及出軌時(shí)間，等待捕獲衛(wèi)星，這樣做存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。如果時(shí)間同步不好或者預(yù)報(bào)稍有偏差，都會(huì)造成跟蹤失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種低軌道衛(wèi)星跟蹤控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種低軌道衛(wèi)星跟蹤控制裝置，包括主控機(jī)箱、前面板、后面板以及設(shè)置于主控機(jī)箱內(nèi)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括單脈沖自動(dòng)跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)、程序跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)、上位機(jī)、下位機(jī)，其中：

單脈沖自動(dòng)跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)由單脈沖跟蹤天線及跟蹤接收機(jī)產(chǎn)生誤差信號(hào)ΔX、ΔY，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)X、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)控制其轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使ΔX、ΔY誤差信號(hào)減小，直至ΔX、ΔY＝0，天線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)后停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

程序跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠按照衛(wèi)星運(yùn)行軌道，預(yù)知在某個(gè)時(shí)刻t₀時(shí)，衛(wèi)星所在的位置；通過(guò)測(cè)量，得到地球站天線所在的位置；

上位機(jī)采用PC機(jī)，在程序跟蹤時(shí)，完成對(duì)軌道預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的處理，計(jì)算出天線指向角，通過(guò)串口發(fā)送到下位機(jī)；通過(guò)PCI插槽進(jìn)行串口擴(kuò)展，在單脈沖跟蹤時(shí)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行相?？刂疲送猓€對(duì)下變頻器進(jìn)行控制，對(duì)調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，對(duì)GPS的UTC時(shí)間進(jìn)行接收，同時(shí)還要進(jìn)行多普勒頻移計(jì)算，并負(fù)責(zé)操作軟件界面的顯示；

下位機(jī)模擬PID控制電路，程序跟蹤誤差電壓和單脈沖跟蹤的角誤差輸出電壓通過(guò)由AGC信號(hào)控制的繼電器選擇依次通過(guò)比例放大環(huán)節(jié)——微分環(huán)節(jié)——積分環(huán)節(jié)——比例放大環(huán)節(jié)，再和手控電壓通過(guò)手控功能選擇按鈕選擇輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于：

所述前面板上設(shè)置有均與控制系統(tǒng)相交互的2個(gè)機(jī)箱把手、數(shù)字式面板、4個(gè)限位指示燈、2個(gè)調(diào)速電位器、單刀三擲開(kāi)關(guān)、手控按鈕、10個(gè)測(cè)試插孔、2個(gè)使能按鈕以及電源開(kāi)關(guān)。

所述測(cè)試插孔包括9個(gè)紅色插孔和1個(gè)黑色插孔。

所述后面板上設(shè)置有電源線接口、PS/2鍵盤接口、接地柱、GPS天線接口、保留接口、VGA接口、上位機(jī)接口、風(fēng)扇、14芯航空頭接口、10芯航空頭接口、19芯航空頭接口以及14芯航空頭接口；其中，10芯航空頭接口為跟蹤接收機(jī)接口，19芯航空頭接口為旋變接口；14芯航空頭接口為控制接口。

所述控制系統(tǒng)還包括主控模塊，以及均與主控模塊相交互的開(kāi)關(guān)電源、激磁模塊、PID控制板、GPS模塊和旋變模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型同時(shí)采用二種跟蹤方式，當(dāng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行初始捕獲狀態(tài)時(shí)，采用程序自動(dòng)跟蹤方式，使天線粗略對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)；一旦目標(biāo)進(jìn)入自動(dòng)跟蹤區(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入單脈沖精密跟蹤工作方式，得到高的跟蹤精度。并且，利用它的準(zhǔn)確跟蹤數(shù)據(jù)，可對(duì)預(yù)報(bào)的衛(wèi)星軌道進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚Ｔ趯?duì)衛(wèi)星軌道進(jìn)行修正后，還可以采用程序自動(dòng)跟蹤方式運(yùn)行。這二者可以互為備分。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本實(shí)用新型低軌道衛(wèi)星地面跟蹤系統(tǒng)框圖；

圖2為本實(shí)用新型主控機(jī)箱前面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型主控機(jī)箱后面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型主控機(jī)箱內(nèi)部布局圖。

其中，1-機(jī)箱把手；2-數(shù)字式面板表；3-限位指示燈；4-調(diào)速電位器；5-單刀三擲開(kāi)關(guān)；6-手控按鈕；7-測(cè)試插孔；8-使能按鈕；9-電源開(kāi)關(guān)；10-電源線接口；11-PS/2鍵盤接口；12-接地柱；13-GPS天線接口；14-保留接口；15-VGA接口；16-上位機(jī)接口；17-風(fēng)扇；18-14芯航空頭接口；19-10芯航空頭接口；20-19芯航空頭接口；21-14芯航空頭接口；22-開(kāi)關(guān)電源；23-激磁模塊；24-PID控制板；25-GPS模塊；26-旋變模塊；27-主控模塊。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見(jiàn)圖1-4，本實(shí)用新型包括主控機(jī)箱、前面板、后面板以及設(shè)置于主控機(jī)箱內(nèi)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括單脈沖自動(dòng)跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)、程序跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)、上位機(jī)、下位機(jī)、主控模塊27，以及均與主控模塊27相交互的開(kāi)關(guān)電源22、激磁模塊23、PID控制板24、GPS模塊25和旋變模塊26，其中：

單脈沖自動(dòng)跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)由單脈沖跟蹤天線及跟蹤接收機(jī)產(chǎn)生誤差信號(hào)ΔX、ΔY，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)X、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)控制其轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使ΔX、ΔY誤差信號(hào)減小，直至ΔX、ΔY＝0，天線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)后停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

程序跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠按照衛(wèi)星運(yùn)行軌道，預(yù)知在某個(gè)時(shí)刻t₀時(shí)，衛(wèi)星所在的位置；通過(guò)測(cè)量，得到地球站天線所在的位置；

上位機(jī)采用PC機(jī)，在程序跟蹤時(shí)，完成對(duì)軌道預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的處理，計(jì)算出天線指向角，通過(guò)串口發(fā)送到下位機(jī)；通過(guò)PCI插槽進(jìn)行串口擴(kuò)展，在單脈沖跟蹤時(shí)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行相校控制，此外，還對(duì)下變頻器進(jìn)行控制，對(duì)調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，對(duì)GPS的UTC時(shí)間進(jìn)行接收，同時(shí)還要進(jìn)行多普勒頻移計(jì)算，并負(fù)責(zé)操作軟件界面的顯示；

下位機(jī)模擬PID控制電路，程序跟蹤誤差電壓和單脈沖跟蹤的角誤差輸出電壓通過(guò)由AGC信號(hào)控制的繼電器選擇依次通過(guò)比例放大環(huán)節(jié)——微分環(huán)節(jié)——積分環(huán)節(jié)——比例放大環(huán)節(jié)，再和手控電壓通過(guò)手控功能選擇按鈕選擇輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

前面板上設(shè)置有均與控制系統(tǒng)相交互的2個(gè)機(jī)箱把手1、數(shù)字式面板2、4個(gè)限位指示燈3、2個(gè)調(diào)速電位器4、單刀三擲開(kāi)關(guān)5、手控按鈕6、10個(gè)測(cè)試插孔7、2個(gè)使能按鈕8以及電源開(kāi)關(guān)9。測(cè)試插孔7包括9個(gè)紅色插孔和1個(gè)黑色插孔。

后面板上設(shè)置有電源線接口10、PS/2鍵盤接口11、接地柱12、GPS天線接口13、保留接口14、VGA接口15、上位機(jī)接口16、風(fēng)扇17、14芯航空頭接口18、10芯航空頭接口19、19芯航空頭接口20以及14芯航空頭接口21；其中，10芯航空頭接口19為跟蹤接收機(jī)接口，19芯航空頭接口20為旋變接口；14芯航空頭接口21為控制接口。

本實(shí)用新型的工作原理：

為能夠準(zhǔn)確、快速的捕獲衛(wèi)星，該系統(tǒng)改變了常規(guī)的被動(dòng)等待捕獲衛(wèi)星的方法，采用螺旋掃描的方法進(jìn)行主動(dòng)捕獲衛(wèi)星。首先，根據(jù)衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)，解決好控制系統(tǒng)的時(shí)間同步問(wèn)題，再根據(jù)軌道六根數(shù)計(jì)算出衛(wèi)星入軌時(shí)的天線方位角度，將該方位、俯仰角度轉(zhuǎn)換成天線X和Y軸的角度；在時(shí)間到達(dá)衛(wèi)星入軌時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入螺旋掃描模式，直到捕獲到衛(wèi)星信號(hào)，這是按照軌道預(yù)報(bào)提供的軌道進(jìn)入程序跟蹤模式；當(dāng)信號(hào)到達(dá)接收機(jī)鎖定門限后啟動(dòng)單脈沖跟蹤。在跟蹤過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄軌道參數(shù)并進(jìn)行軌道修正。系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤和通信時(shí)，需要頻率發(fā)生器按照多普勒頻移規(guī)律對(duì)系統(tǒng)的頻率進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，已達(dá)到頻率及相位同步的目的。

單脈沖自動(dòng)跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)：

它由單脈沖跟蹤天線及跟蹤接收機(jī)產(chǎn)生誤差信號(hào)ΔX、ΔY，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)X、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)控制其轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使ΔX、ΔY誤差信號(hào)減小，直至ΔX、ΔY＝0，天線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)后停止轉(zhuǎn)動(dòng)。此種控制方式可以得到很高的跟蹤精度，但其缺點(diǎn)是自動(dòng)跟蹤范圍較小。在跟蹤天線波速寬帶很小的情況下，目標(biāo)必須進(jìn)入波束范圍才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)精密跟蹤，因而單獨(dú)使用此跟蹤方式存在一定的問(wèn)題。

程序跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)

程序跟蹤閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理如下：

按照衛(wèi)星運(yùn)行軌道，可以預(yù)知在某個(gè)時(shí)刻t₀時(shí)，衛(wèi)星所在的位置(經(jīng)度Ls、緯度Φs、高度hs)；通過(guò)測(cè)量，可得地球站天線所在的位置(經(jīng)度Lg、緯度Φg、高度hg)。按照下列公式，可以計(jì)算出當(dāng)時(shí)天線的指向(X、Y)。

如果天線方位角為A，俯仰角為E，則有：

β＝cos^-1[sinΦg·sinΦs+cosΦg·cosΦs·cos(λg-λs)] (6)

轉(zhuǎn)換成X、Y座標(biāo)系統(tǒng)，有

Y＝sin^-1(cosA·cosE) (8)

將計(jì)算值X、Y與天線本身的實(shí)時(shí)位置Xo、Yo比較，得到誤差角ΔX＝X-Xo，ΔY＝Y(jié)-Yo，與此誤差角成正比的誤差信號(hào)為ΔUx，ΔUy。經(jīng)伺服放大后，送天線驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)天線向減小誤差信號(hào)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至ΔUx，ΔUy＝0，此時(shí)天線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

顯然，只要預(yù)報(bào)的衛(wèi)星軌跡(Ls，Φs，hs，t0)準(zhǔn)確，天線便可以準(zhǔn)確跟蹤衛(wèi)星。實(shí)際工作時(shí)，只要把要預(yù)報(bào)的衛(wèi)星軌跡存入計(jì)算機(jī)中，通過(guò)GPS接收機(jī)得到準(zhǔn)確的時(shí)間信息，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的程序跟蹤。

這二種跟蹤方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。單脈沖自動(dòng)跟蹤方式的優(yōu)點(diǎn)是跟蹤精度高，不受衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)精度的影響；但其缺點(diǎn)是可跟蹤范圍小，如無(wú)引導(dǎo)，很難捕獲目標(biāo)；程序自動(dòng)跟蹤方式的優(yōu)點(diǎn)是可跟蹤范圍大(X軸±85°，Y軸±85°)，只要衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，它就能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤；但其缺點(diǎn)是跟蹤精度受衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)精度的影響，如果軌道預(yù)報(bào)精度較差，其總的跟蹤精度也較差。

控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)

上位機(jī)直接采用一PC機(jī)，在程序跟蹤時(shí)，完成對(duì)軌道預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的處理，計(jì)算出天線指向角，通過(guò)串口發(fā)送到下位機(jī)；通過(guò)PCI插槽進(jìn)行串口擴(kuò)展，在單脈沖跟蹤時(shí)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行相?？刂?，此外，還對(duì)下變頻器進(jìn)行控制，對(duì)調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)進(jìn)行接受，對(duì)GPS的UTC時(shí)間進(jìn)行接收，上位機(jī)還要進(jìn)行多卜勒頻移計(jì)算，并負(fù)責(zé)操作軟件界面的顯示。

從程序跟蹤工作方式可以看出，預(yù)報(bào)的衛(wèi)星軌跡(Ls，Φs，hs，t0)準(zhǔn)確度，直接影響到天線準(zhǔn)確跟蹤衛(wèi)星。

假定衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)的精度為±500m(1000m)。當(dāng)衛(wèi)星位于天頂時(shí)，距離最近，它引起的角誤差最大，此時(shí)的角誤差ΔX(或ΔY)約為：0.044°(0.088°)；當(dāng)衛(wèi)星位于低仰角時(shí)，由于距離較遠(yuǎn)，同樣的預(yù)報(bào)精度產(chǎn)生的角誤差便小得多，例如：當(dāng)衛(wèi)星位于5°仰角時(shí)，相應(yīng)的角誤差只有0.01°(0.02°)。

如果天線指向精度本身的誤差為0.1°，則由于軌道預(yù)報(bào)的不精確，引起系統(tǒng)總的指向誤差為：天頂方向0.11°(0.13°)和低仰角(5°)方向0.1005°(0.102°)。對(duì)2.4米口徑天線來(lái)講，由此引起天線增益損失(下行)分別為：天頂方向0.66dB(0.92dB)，低仰角方向(5°)為0.55dB(0.57dB)。與理想軌道預(yù)報(bào)時(shí)0.54dB的增益損失相比，在低仰角時(shí)基本無(wú)差別，在高仰角時(shí)差別稍大，但高仰角時(shí)，系統(tǒng)增益余量較大，增加這點(diǎn)微小的附加損失，并不影響系統(tǒng)工作。

鑒于此，對(duì)軌道預(yù)報(bào)軟件與國(guó)內(nèi)相關(guān)跟蹤站的預(yù)報(bào)軟件作計(jì)算結(jié)果比較，結(jié)果表明，在不考慮其他預(yù)報(bào)影響因素(站址坐標(biāo)誤差、初軌誤差)的情況下，應(yīng)用不同的星歷模型計(jì)算得到的預(yù)報(bào)結(jié)果在短期、中長(zhǎng)期方面的差異較大：

短期預(yù)報(bào)(三天以內(nèi))，兩種預(yù)報(bào)軟件的差別較小，角度與時(shí)間的差別遠(yuǎn)小于設(shè)備精度誤差，基本可以忽略不計(jì)；

中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)方面，兩種預(yù)報(bào)軟件的差別已經(jīng)接近設(shè)備誤差要求；

因此，衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)可用于測(cè)控設(shè)備引導(dǎo)的精度按目前條件計(jì)劃為3天，超出3天則依靠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道修正并在改進(jìn)中推至最新時(shí)刻，在每個(gè)跟蹤圈次前的準(zhǔn)備中獲得最新的軌道改進(jìn)和軌道預(yù)報(bào)。

系統(tǒng)控制下位機(jī)設(shè)計(jì)

直流電路放大版的設(shè)計(jì)：PID控制電路主要功能是改善和提高整個(gè)伺服系統(tǒng)的響應(yīng)特性，使之具有良好的跟蹤性能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用經(jīng)典模擬PID控制電路，程序跟蹤誤差電壓和單脈沖跟蹤的角誤差輸出電壓通過(guò)由AGC信號(hào)控制的繼電器選擇依次通過(guò)比例放大環(huán)節(jié)——微分環(huán)節(jié)——積分環(huán)節(jié)——比例放大環(huán)節(jié)，再和手控電壓通過(guò)手控功能選擇按鈕選擇輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

PID調(diào)節(jié)由于能夠改善動(dòng)態(tài)性能，又能改善穩(wěn)態(tài)精度，同時(shí)具備簡(jiǎn)單的形式，所以是一種非常常用的串聯(lián)校正裝置。設(shè)計(jì)上采用兩級(jí)放大，放大電路除了具備放大作用之外，還具有一定的隔離作用，電路在設(shè)計(jì)上也對(duì)輸入的接收機(jī)誤差電壓信號(hào)和引導(dǎo)誤差電壓信號(hào)進(jìn)行了濾波設(shè)計(jì)，此外，考慮到運(yùn)放的工作特性，還設(shè)計(jì)了調(diào)零電路和消自振電路。

整個(gè)PID電路的傳遞函數(shù)如下所示：

其中，T₂＝R₁₈·C₁₅

T₃＝R₂₅·C₁₉

跟蹤方式的自動(dòng)切換和手控狀態(tài)跟蹤狀態(tài)的切換都是在PID控制電路板上實(shí)現(xiàn)的。手控狀態(tài)和跟蹤狀態(tài)的切換通過(guò)面板上的按鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行強(qiáng)制控制，跟蹤方式的自動(dòng)切換是根據(jù)接收機(jī)“AGC”的大小進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

PID伺服放大板還要對(duì)信號(hào)電壓進(jìn)行補(bǔ)償、放大和濾波。此外，還對(duì)天線X、Y軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限位控制。模擬PID板的參數(shù)匹配需要結(jié)合系統(tǒng)本身通過(guò)測(cè)試決定，方案采用電位器可以方便地對(duì)增益進(jìn)行調(diào)整，提高系統(tǒng)性能。

控制系統(tǒng)性能

考慮到系統(tǒng)是為了跟蹤近地衛(wèi)星信號(hào)，而衛(wèi)星本身的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)比較慢，所以對(duì)控制系統(tǒng)而言，主要是提高系統(tǒng)的跟蹤精度和低速平穩(wěn)性。為此采用了以下主要措施：

提高系統(tǒng)的靈敏度，適當(dāng)提高系統(tǒng)的增益；

旋變-數(shù)字轉(zhuǎn)換器選用雙通道速比為1∶32的旋轉(zhuǎn)變壓器，設(shè)計(jì)上采用16位的分辨率，根據(jù)計(jì)算

可以看出，16位的分辨率可以提供精度為0.005°的角度信息，系統(tǒng)要求的跟蹤精度為0.066°，界面顯示的精度為0.01°，因此，16為的分辨率已經(jīng)可以滿足保證位置反饋信息的精度要求，同時(shí)，采用的是套裝安裝形式，消除了旋變機(jī)械安裝誤差；

選用精度高、低速性能好、溫度范圍寬的交流力矩電機(jī)；

在進(jìn)行性能調(diào)試時(shí)，先用測(cè)試裝置輸出階躍信號(hào)到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，利用驅(qū)動(dòng)器自帶的功能強(qiáng)大的監(jiān)控軟件對(duì)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，達(dá)到最佳狀態(tài)后利用指向系統(tǒng)給PID電路輸入階躍信號(hào)，調(diào)整PID參數(shù)。使整個(gè)系統(tǒng)的性能進(jìn)一步提高。

此外，程序跟蹤時(shí)整個(gè)伺服機(jī)構(gòu)的執(zhí)行頻率是由上位機(jī)進(jìn)行控制的。軌道預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的輸出頻率為1秒一次，天線跟蹤衛(wèi)星時(shí)的最大角速度是0.66°/s，若按照這個(gè)頻率去完成位置閉環(huán)，系統(tǒng)將達(dá)不到指標(biāo)要求的0.06°的跟蹤精度要求。為了提高跟蹤性能，有必要對(duì)計(jì)算的指向角數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。這項(xiàng)工作是在上位機(jī)完成的，采用內(nèi)插法計(jì)算出20Hz的指向角數(shù)據(jù)，若按最大跟蹤速度0.66°/s來(lái)計(jì)算，每個(gè)步進(jìn)為0.66/20＝0.033°，在0.06°的跟蹤精度要求以下。

根據(jù)程序跟蹤要求，程序跟蹤的時(shí)間和軌道預(yù)報(bào)的時(shí)間需要同步才能完成指向功能，由于衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)是嚴(yán)格按照UTC時(shí)間進(jìn)行的，而且跟蹤精度要求很高，時(shí)間必須嚴(yán)格與UTC時(shí)間同步，必須用UTC時(shí)間來(lái)完成程序跟蹤。設(shè)計(jì)上采用GPS的秒脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)UTC時(shí)間同步，另外，依據(jù)GPS的秒脈沖倍頻產(chǎn)生20Hz的脈沖信號(hào)，接入上位機(jī)并口中斷，以此來(lái)控制讀取指向角插值數(shù)據(jù)、讀取角位置信息、完成位置閉環(huán)、DA下發(fā)等一系列動(dòng)作。

主控機(jī)箱設(shè)計(jì)

主控機(jī)箱設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸3U機(jī)箱，可控制主機(jī)工作于手控狀態(tài)或自動(dòng)跟蹤狀態(tài)，并控制天線電機(jī)的使能。前面板如圖2所示。

機(jī)箱內(nèi)部采用模塊化設(shè)計(jì)，集成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，將大功率電源放置在通風(fēng)良好的通風(fēng)口處，加快其散熱，提高工作的可靠度；基于機(jī)箱高度為3U的考慮，將PID控制板橫向固定放置，節(jié)約了機(jī)箱尺寸，也給后期的調(diào)試測(cè)量帶來(lái)了方便；系統(tǒng)的直流供電需要±15V、±12V以及+5V，采用ID-50B提供±15V直流供電，采用T-40B提供±12V以及+5V直流供電。

以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。