專利名稱：一種漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，具體是一種漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線。
背景技術(shù)：
由于長(zhǎng)期生活在海上的漁民無(wú)法看到電視和聽(tīng)到廣播，茫茫的大海依然是文化生活的沙漠。漁民們由于需要遠(yuǎn)海捕撈作業(yè)，他們一出海短則一個(gè)月，長(zhǎng)則半年甚至一年才能回家?guī)滋?，因此長(zhǎng)期看不到電視和收聽(tīng)廣播，生活非?？菰锟鄲灐O民在船上的生活基本就是捕魚(yú)、睡覺(jué)、打牌，很少收到外部世界的信息，感覺(jué)過(guò)著與世隔絕的生活。因此，廣播電視走進(jìn)漁船，讓漁民在出海作業(yè)時(shí)也能及時(shí)了解到國(guó)家的時(shí)事新聞、行業(yè)與市場(chǎng)信息、氣象與海浪預(yù)報(bào)等資訊，對(duì)滿足漁民的精神文化需求與和諧漁區(qū)的建設(shè)具有非常重要的作用，也是我國(guó)民生工程建設(shè)至關(guān)重要的一環(huán)。同時(shí)，通過(guò)廣播電視，漁民還可以接收氣象衛(wèi)星圖像信號(hào)，及時(shí)了解氣象信息，為遠(yuǎn)洋航行提供更好的安全保障。由于在海上只有衛(wèi)星信號(hào)才能覆蓋，而接受衛(wèi)星信號(hào)必須要求電視天線能夠自動(dòng)精確跟蹤衛(wèi)星，同時(shí)，漁船在海上作業(yè)時(shí)風(fēng)浪很大，船體搖晃劇烈，普通的自動(dòng)跟蹤天線無(wú)法滿足要求，因此需要高精度的自動(dòng)跟蹤天線。目前，國(guó)外如韓國(guó)、以色列、美國(guó)等生產(chǎn)的船載衛(wèi)星電視天線性能較好，基本能滿足漁船上惡劣環(huán)境的電視接收要求，但由于其價(jià)格昂貴而無(wú)法讓漁民接受。國(guó)內(nèi)也有幾家生產(chǎn)船載衛(wèi)星電視天線的廠家，但大部分是花巨資引進(jìn)的國(guó)外生產(chǎn)線，沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在天線發(fā)生故障或需要升級(jí)時(shí)無(wú)法獨(dú)立解決；自主產(chǎn)權(quán)的天線也基本只能用在大型船只上，還不能安裝在劇烈搖晃的漁船上使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，跟蹤精度高，能在惡劣環(huán)境中自動(dòng)精確接收衛(wèi)星信號(hào)，而且成本低廉，利于推廣。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，包括天線面、高頻頭及支架，所述天線面可俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架上，所述高頻頭安裝在天線面的焦點(diǎn)位置，其特征在于所述的天線面的側(cè)部以正交方式安裝有兩個(gè)能感知載體運(yùn)動(dòng)的陀螺儀，所述支架可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上，在支架上安裝有兩個(gè)用于天線俯仰與方位跟蹤控制的步進(jìn)電機(jī)及系統(tǒng)主控板，系統(tǒng)主控板根據(jù)輸入的兩個(gè)正交陀螺儀的載體運(yùn)動(dòng)角速度信號(hào)結(jié)合高頻頭接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)處理，并將衛(wèi)星位置的定位信號(hào)輸出，連接和驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使天線面始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。作為改進(jìn)，所述陀螺儀為俯仰陀螺儀和方位/橫滾陀螺儀，分別以正交的方式安裝在陀螺儀面板上，所述陀螺儀面板上平行于天線面安裝在天線面的側(cè)部。作為改進(jìn)，所述步進(jìn)電機(jī)為用于驅(qū)動(dòng)天線面俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)支架方位轉(zhuǎn)動(dòng)的方位電機(jī)，所述俯仰電機(jī)設(shè)于支架的上部，正對(duì)于天線面的下方；所述方位電機(jī)設(shè)于支架的底部，基座的上方，所述俯仰電機(jī)、方位電機(jī)分別通過(guò)安裝在系統(tǒng)主控板上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與系統(tǒng)主控板的信號(hào)輸出端相連接。再改進(jìn)，所述系統(tǒng)主控板包括三個(gè)單機(jī)片和調(diào)諧器，其中三個(gè)單機(jī)片分別為用于處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的單機(jī)片、俯仰控制的單片機(jī)和航向及橫滾控制的單片機(jī)，所述高頻頭接收的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)調(diào)諧器處理后連接和傳送至處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的單片機(jī)，所述處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的單片機(jī)將處理后的衛(wèi)星載波強(qiáng)度信號(hào)通過(guò)I2C總線傳送至所述俯仰控制的單片機(jī)和航向及橫滾控制的單片機(jī)；所述俯仰控制的單片機(jī)的輸入端與俯仰陀螺儀的輸出端相連，所述航向及橫滾控制的單片機(jī)的輸入端與方位/橫滾陀螺儀相連，所述俯仰控制的單片機(jī)和航向及橫滾控制的單片機(jī)的輸出端分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連接，根據(jù)輸入的正交陀螺儀信號(hào)及衛(wèi)星載波強(qiáng)度信號(hào)經(jīng)處理得到衛(wèi)星位置的俯仰和航向兩個(gè)方向信息，并將信號(hào)輸出，連接和驅(qū)動(dòng)俯仰電機(jī)與方位電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行定位。進(jìn)一步改進(jìn)，所述基座的中心位置安裝有用于連接外部電源及接收器的過(guò)孔導(dǎo)電環(huán)。最后，所述天線面、支架、底座封裝在天線罩中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在天線面的側(cè)部安裝了兩個(gè)感知載體運(yùn)動(dòng)的正交陀螺儀，在支架上安裝兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，在系統(tǒng)主控板上設(shè)有三個(gè)單機(jī)片，系統(tǒng)主控板根據(jù)輸入的兩個(gè)正交陀螺儀的載體運(yùn)動(dòng)角速度信號(hào)結(jié)合高頻頭接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)處理，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的精確跟蹤及定位，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，軟件控制系統(tǒng)屬于自主創(chuàng)新，通過(guò)設(shè)置調(diào)諧器中的衛(wèi)星參數(shù)，能自動(dòng)識(shí)別跟蹤衛(wèi)星，保證在大風(fēng)、惡劣環(huán)境中航行能正常收看到清晰的衛(wèi)星電視節(jié)目，豐富船員的娛樂(lè)文化生活， 并且采用成本低廉的陀螺儀及天線面，所使用的陀螺儀市場(chǎng)價(jià)格小于30元，天線面為市場(chǎng)上可以批量采購(gòu)的固定天線面，無(wú)需開(kāi)模，且價(jià)格便宜，在保證跟蹤精度的同時(shí)極大地降低產(chǎn)品成本，利于產(chǎn)品的推廣。

圖Ia為本實(shí)用新型的漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ib為陀螺儀面板結(jié)構(gòu)圖；圖Ic為主控板結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型的漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線的工作原理系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，一種漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，包括天線面1、陀螺儀面板2、高頻頭3、支架4、基座9及安裝于支架4上的步進(jìn)電機(jī)、系統(tǒng)主控板10，高頻頭3安裝在天線面1的焦點(diǎn)上，天線面1反射的衛(wèi)星信號(hào)在高頻頭3處聚焦，高頻頭3接收該衛(wèi)星信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行降頻；天線面1安裝在支架4上，并可在俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)；陀螺儀面板2安裝在天線面1上，并平行于天線面1，陀螺儀面板2上裝有兩個(gè)陀螺儀，分別是俯仰陀螺儀5和方位 /橫滾陀螺儀6，以正交方式安裝，陀螺儀用于感知載體在俯仰、方位、橫滾三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)速度；步進(jìn)電機(jī)為兩個(gè)，分別是俯仰電機(jī)7和方位電機(jī)8，俯仰電機(jī)7安裝在支架4的上部，用于控制天線面的俯仰角度；方位電機(jī)8安裝在支架4的底部、基座9上方，用于驅(qū)動(dòng)支架 4轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制天線面的方位角，有關(guān)俯仰動(dòng)作和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是傳統(tǒng)手段 ’系統(tǒng)主控板10安裝在支架4上，是系統(tǒng)的控制中心；系統(tǒng)主控板10上安裝有調(diào)諧器和用于處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的0號(hào)單機(jī)片、俯仰控制的1號(hào)單機(jī)片、航向及橫滾控制的2號(hào)單機(jī)片，調(diào)諧器用于接收衛(wèi)星信號(hào)并產(chǎn)生AGC信號(hào)，該信號(hào)被傳輸至安裝在主控板10上的處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的0號(hào)單片機(jī)，處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的0號(hào)單片機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)處理，并將衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度經(jīng) I2C總線傳送至安裝在主控板10上的俯仰控制的1號(hào)單片機(jī)和航向及橫滾控制的2號(hào)單片機(jī)，俯仰控制的1號(hào)單片機(jī)和航向及橫滾控制的2號(hào)單片機(jī)根據(jù)陀螺儀的輸入及衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度，通過(guò)安裝在主控板10上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接和驅(qū)動(dòng)俯仰電機(jī)7和方位電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)，控制天線面的俯仰角和方位角；支架4裝在基座9上，并可在方位方向任意旋轉(zhuǎn)；基座10中間安裝有過(guò)孔導(dǎo)電環(huán)11，用于連接外部電源，并將衛(wèi)星信號(hào)傳輸至電視接收機(jī)；上述所有的部件都被安裝在天線罩12的內(nèi)部，以保護(hù)天線不受外部環(huán)境的腐蝕。如圖2所示，本實(shí)用新型的系統(tǒng)工作方式為高頻頭3接收天線面反射并聚焦的衛(wèi)星信號(hào)，并對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行降頻處理，降頻后的信號(hào)被傳輸至調(diào)諧器，調(diào)諧器對(duì)該衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生AGC信號(hào)，該AGC信號(hào)被傳輸至處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的0號(hào)單片機(jī)，處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的0號(hào)單片機(jī)對(duì)該AGC信號(hào)進(jìn)行處理，生成衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度，并將該強(qiáng)度信號(hào)通過(guò) I2C總線傳輸至俯仰控制的1號(hào)單片機(jī)和航向及橫滾控制的2號(hào)單片機(jī)，俯仰控制的1號(hào)單片機(jī)和航向及橫滾控制的2號(hào)單片機(jī)分別接收來(lái)自俯仰陀螺和方位橫滾陀螺的載體運(yùn)動(dòng)角速度信號(hào)，結(jié)合上述的衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度，分別計(jì)算俯仰電機(jī)和方位電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)動(dòng)速度，產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)及方向信號(hào)，分別發(fā)送至俯仰和方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)俯仰控制的電機(jī)和方位電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證天線面始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理前提下，可以對(duì)本實(shí)用新型作出多種改型或改進(jìn)，這些均被視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，包括天線面、高頻頭及支架，所述天線面可俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架上，所述高頻頭安裝在天線面的焦點(diǎn)位置，其特征在于所述的天線面的側(cè)部以正交方式安裝有兩個(gè)能感知載體運(yùn)動(dòng)的陀螺儀，所述支架可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上，在支架上安裝有兩個(gè)用于天線俯仰與方位跟蹤控制的步進(jìn)電機(jī)及系統(tǒng)主控板，系統(tǒng)主控板根據(jù)輸入的兩個(gè)正交陀螺儀的載體運(yùn)動(dòng)角速度信號(hào)結(jié)合高頻頭接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)處理，并將衛(wèi)星位置的定位信號(hào)輸出，連接并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使天線面始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，其特征在于所述陀螺儀為俯仰陀螺儀和方位/橫滾陀螺儀，分別以正交的方式安裝在陀螺儀面板上，所述陀螺儀面板上平行于天線面安裝在天線面的側(cè)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī)為用于驅(qū)動(dòng)天線面俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)支架方位轉(zhuǎn)動(dòng)的方位電機(jī)，所述俯仰電機(jī)設(shè)于支架的上部，正對(duì)于天線面的下方；所述方位電機(jī)設(shè)于支架的底部，基座的上方，所述俯仰電機(jī)、方位電機(jī)分別通過(guò)安裝在系統(tǒng)主控板上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與系統(tǒng)主控板的信號(hào)輸出端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，其特征在于所述系統(tǒng)主控板包括三個(gè)單機(jī)片和調(diào)諧器，其中三個(gè)單機(jī)片分別為用于處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的單機(jī)片、俯仰控制的單片機(jī)和航向及橫滾控制的單片機(jī)，所述高頻頭接收的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)調(diào)諧器處理后連接并傳送至處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的單片機(jī)，所述處理衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的單片機(jī)將處理后的衛(wèi)星載波強(qiáng)度信號(hào)通過(guò)I2C總線傳送至所述俯仰控制的單片機(jī)和航向及橫滾控制的單片機(jī)；所述俯仰控制的單片機(jī)的輸入端與俯仰陀螺儀的輸出端相連，所述航向及橫滾控制的單片機(jī)的輸入端與方位/橫滾陀螺儀相連，所述俯仰控制的單片機(jī)和航向及橫滾控制的單片機(jī)的輸出端分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連接，根據(jù)輸入的正交陀螺儀信號(hào)及衛(wèi)星載波強(qiáng)度信號(hào)經(jīng)處理得到衛(wèi)星位置的俯仰和航向兩個(gè)方向信息，并將信號(hào)輸出，驅(qū)動(dòng)俯仰電機(jī)與方位電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，其特征在于所述基座的中心位置安裝有用于連接外部電源及接收器的過(guò)孔導(dǎo)電環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，其特征在于所述天線面、支架、底座封裝在天線罩中。
專利摘要一種漁船用自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星電視天線，包括天線面、高頻頭及支架，所述天線面可俯仰方向轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架上，所述高頻頭安裝在天線面的焦點(diǎn)位置，其特征在于所述的天線面的側(cè)部以正交方式安裝有兩個(gè)能感知載體運(yùn)動(dòng)的陀螺儀，所述支架可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上，在支架上安裝有兩個(gè)用于天線俯仰與方位跟蹤控制的步進(jìn)電機(jī)及系統(tǒng)主控板，系統(tǒng)主控板根據(jù)輸入的兩個(gè)正交陀螺儀的載體運(yùn)動(dòng)角速度信號(hào)結(jié)合高頻頭接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)處理，并將衛(wèi)星位置的定位信號(hào)輸出，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使天線面始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、精度高及穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，保證在大風(fēng)、惡劣環(huán)境中航行能正常收看到清晰的衛(wèi)星電視節(jié)目，豐富船員的娛樂(lè)文化生活。
文檔編號(hào)H01Q1/34GK202210575SQ20112029977
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者亓常松, 潘洪軍, 王燕樂(lè), 陳洪濤 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院