【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线控制，涉及电机驱动、脉冲控制、伺服控制、姿态保持。特别适用于各种移动中通信的天线面控制。
技术介绍
1、现代通信系统中情景中的情况非常复杂，随着现代移动通信系统快速发展，在行驶中、行进间通信已十分重要。在传统的散射通信系统中，依靠传统天线对准机制的散射通信仅可用于“静中通”等应用环境，而不支持散射传输手段在移动环境中使用，较大程度上影响了散射通信的应用与效率。同时在复杂的行驶情况中，载体会面临横摇、纵摇以及载体的转向等复合运行，原有的方位和俯仰转动转动无法满足天线精准工作，不易实现随载体状态下跟踪对准通信方向，完成通信信号的接收和发送。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而提供的一种轻量散射动中通伺服控制系统，能够在载体运动的复杂情况下天线始终对准散射通信方向，并对通信方向进行连续追踪，保证信号的平稳。
2、本专利技术采用以下技术方案实现上述技术效果：
3、一种轻量散射动中通伺服控制装置，包括主控单元和惯性导航模块；
4、所述主控单元接收并应答上位机指令，并基于上位机指令对天线座架进行伺服控制：所述惯性导航模块外接北斗天线或gps，向主控单元上传经纬度、航向角和姿态信息，
5、主控制单元根据上位机指令，解析出当前电机的旋转轴、旋转角度以及电机运转配置参数，并依据惯性导航模块的当前值对电机执行转动指令，保持天线在动中通模式下的稳定跟踪。
6、进一步的，所述主控单元读
7、进一步的，主控单元接收并应答上位机指令的具体过程：主控单元将惯性导航模块上传的信息转发给上位机，上位机建立散射通信链路，根据上传的经纬度和航向角信息，与对端设备进行信息交互，上位机计算出大地坐标系下的方位角与俯仰角并下发给主控单元。
8、进一步的，在散射通信过程中，稳定跟踪的实现过程如下：
9、天线进行复位寻零操作，找到俯仰垂直零位方向、天线面朝向与双北斗连线垂直，并将当前北斗航向角信息赋值给当前伺服系统。
10、主控单元将北斗/gps信息透传给上位机，上位机与对端进行位置交互，计算进行散射通信时的真北通信角度，下发给主控单元；主控单元计算目标角度与当前的记忆角度值的差值，计算出转动方向以及转动所需脉冲值，驱动电机进行相应转动；
11、进入动中通模式，主控制单元不断接收上位机下发的新的真北通信角度，同时接收惯性导航单元上报的航向角和姿态信息，将上位机下发的大地坐标系下角度转化为天线坐标系下角度，通过控制电机执行转至相应角度上，不断重复刷新惯导姿态信息，实现实时的天线面姿态保持。
12、进一步的，在天线的追踪过程，依据所判断的旋转方向驱动电机快速旋转，实时读取结构件上的触发式传感器的当前值，来判断是否达到限位操作。
13、与现有技术相比，本专利技术技术方案具有如下有益效果：
14、本方案使用主控制单元发送正负脉冲信号给电机驱动器，驱动电机进行脉冲对应角度度数转动。同时使用北斗天线外接惯性导航模块，向主控制模块上传经纬度、航向角等信息。主控制模块通过计算目标角度与当前角度的差值，换算成脉冲控制信号对电机旋转进行控制。即可实现散射天线在动态环境下完成实时的通信方向跟踪。
15、动中通可用：传统的伺服控制，采用伺服电机与控制程序、上位机控制程序一一对应的关系，多数的实时跟随性较差。在散射通信中，波束角有较严格要求的情况下，不易使用变化颠簸的载体环境。本专利技术提供了一种散射动中通通用天线，能够在不断变化的环境条件下天线始终对准散射通信方向，并对通信方向进行连续追踪，保证通信信号的平稳，能够满足载体面临横摇、纵摇以及转向等复合运动时实现天线与载体相适应的复合运动。
16、通用性强：因本专利技术的伺服控制方法，对电机、减速机、惯性导航单元的精度要求没有那么高，可以换低一个或多个精度等级；同时本专利技术中使用的触发式传感器为到位传感器，即回零开关，具有较低的成本以及较高的通用性。通过脉冲与角度之间的实时性换算、检测，同时可通过滤波算法、pid控制等程序操作来更精准的控制电机转动，即使是在开环的伺服控制装置中也可以达到较高的准确性，可满足散射通信的波束角保持需求，牺牲点程序上的复杂度，换取系统对硬件精度要求的降低，因而通用性增强了。
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1.一种轻量散射动中通伺服控制装置，其特征在于，包括主控单元和惯性导航模块；
2.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通伺服控制装置，其特征在于，所述主控单元读取上位机下发的目标角度值，并获取当前的记忆角度值；通过比较目标角度值和当前的记忆角度值，判断出本轮转动指令中所要驱动的电机及其旋转方向，并计算出本轮电机转动的脉冲量。
3.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通伺服控制装置，其特征在于，主控单元接收并应答上位机指令的具体过程：主控单元将惯性导航模块上传的信息转发给上位机，上位机建立散射通信链路，根据上传的经纬度和航向角信息，与对端设备进行信息交互，上位机计算出大地坐标系下的方位角与俯仰角并下发给主控单元。
4.根据权利要求1所述的一种轻量化散射动中通伺服控制装置，其特征在于，在散射通信过程中，稳定跟踪的实现过程如下：
5.根据权利要求4所述的一种轻量化散射动中通伺服控制装置，其特征在于，在天线的追踪过程，依据所判断的旋转方向驱动电机快速旋转，实时读取结构件上的触发式传感器的当前值，来判断是否达到限位操作。
【技术特征摘要】
1.一种轻量散射动中通伺服控制装置，其特征在于，包括主控单元和惯性导航模块；
2.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通伺服控制装置，其特征在于，所述主控单元读取上位机下发的目标角度值，并获取当前的记忆角度值；通过比较目标角度值和当前的记忆角度值，判断出本轮转动指令中所要驱动的电机及其旋转方向，并计算出本轮电机转动的脉冲量。
3.根据权利要求1所述的一种轻量散射动中通伺服控制装置，其特征在于，主控单元接收并应答上位机指令的具体过程：主控单元将惯性导航模块上传...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文楠，李志勇，隋占菊，朱宏光，许沐，张子燕，金志霄，葛声扬，赵紫璇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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