本文關(guān)鍵詞：船載雙頻段衛(wèi)星天線伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船載衛(wèi)星通信作為移動(dòng)衛(wèi)星通信的一種方式,有著廣闊的應(yīng)用前景。其技術(shù)發(fā)展主要受船載移動(dòng)衛(wèi)星天線技術(shù)發(fā)展的制約,所以船載移動(dòng)通信天線的研究有著很現(xiàn)實(shí)的意義。本文的研究對(duì)象是某Ku/Ka雙頻段船載衛(wèi)星天線,研究的目的是保證伺服能使天線快速準(zhǔn)確的跟蹤衛(wèi)星,完成衛(wèi)星通信鏈路穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。主要的研究方向是天線的伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和天線監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。本文首先提出了整個(gè)天伺饋系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,對(duì)系統(tǒng)的工作原理和設(shè)備組成進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,并且對(duì)整個(gè)天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述。文章在總體方案設(shè)計(jì)中確定了本系統(tǒng)采用單脈沖跟蹤加圓錐掃描跟蹤的跟蹤方案。確定采用三軸穩(wěn)定兩軸跟蹤形式的伺服系統(tǒng),穩(wěn)定體制采用陀螺反饋加前饋補(bǔ)償本機(jī)自身穩(wěn)定,跟蹤體制采用Ku頻段圓錐掃描,Ka頻段單脈沖跟蹤。此外,在文中還對(duì)陀螺、伺服功放的選型,軸角編碼方案和天線姿態(tài)角獲取的設(shè)備的選取等伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所用到的比較關(guān)鍵的設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。文中對(duì)伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)方法做了很詳細(xì)的介紹。硬件主要包括天線控制單元,天線驅(qū)動(dòng)單元,軸角采集,陀螺穩(wěn)定等部分。軟件主要包括天線控制程序和天線監(jiān)控程序。本文中對(duì)天線監(jiān)控程序中的總體框架、主程序以及各子程序模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,并給出了每個(gè)子程序模塊的處理流程。文中還對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的跟蹤精度進(jìn)行了估算,對(duì)船搖、元件死區(qū)和漂移、穩(wěn)風(fēng)、陣風(fēng)等幾種可能影響到天線跟蹤精度的誤差源進(jìn)行了分析,得出結(jié)論系統(tǒng)主要的誤差來(lái)自穩(wěn)定跟蹤隔離船體搖擺的剩余誤差,最終理論計(jì)算的結(jié)果小于系統(tǒng)指標(biāo),滿足要求。文中還列出了天線跟蹤精度的具體測(cè)試方法,并對(duì)天線的跟蹤精度實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理分析。最后得出結(jié)論,該產(chǎn)品的性能指標(biāo)完全滿足了設(shè)計(jì)要求,該設(shè)計(jì)在工程上可以采用。結(jié)合工程應(yīng)用,本文的研究還存在很多需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)的地方。比如,在機(jī)械傳動(dòng)性發(fā)生變化的情況下,伺服環(huán)路參數(shù)無(wú)法自動(dòng)調(diào)整。在后面的工作中還需要在故障診斷與自動(dòng)測(cè)試功能基礎(chǔ)上完善和增加伺服環(huán)路參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整功能。本文的研究為今后船載伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn),但是還有大量的工作要做,后續(xù)要開展C/Ku/Ka三頻共用,多天線集成的研究,進(jìn)一步減少艦面天線的數(shù)量和尺寸；研究和完善天線標(biāo)校技術(shù)、修正技術(shù)以及三軸天線的指向跟蹤算法,以提高慣導(dǎo)引導(dǎo)指向跟蹤精度。
【關(guān)鍵詞】：船載衛(wèi)星通信 伺服系統(tǒng) 穩(wěn)定平臺(tái) 跟蹤精度
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN828.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表11-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景及意義15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容16-19
• 第二章 伺服控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)19-37
• 2.1 天線設(shè)備的原理及組成19-20
• 2.2 伺服設(shè)備主要工作方式及指標(biāo)要求20-22
• 2.2.1 伺服設(shè)備主要工作方式20-22
• 2.2.2 伺服設(shè)備的指標(biāo)要求22
• 2.3 天線結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹22-30
• 2.3.1 天線結(jié)構(gòu)22-26
• 2.3.2 天線座結(jié)構(gòu)26-30
• 2.4 穩(wěn)定和跟蹤體制的設(shè)計(jì)30-34
• 2.4.1 三軸穩(wěn)定兩軸跟蹤基本原理30
• 2.4.2 船體運(yùn)動(dòng)的分解30
• 2.4.3 伺服穩(wěn)定跟蹤控制的基本構(gòu)成原理30-34
• 2.5 跟蹤接收設(shè)備的介紹34-36
• 2.5.1 系統(tǒng)組成34-35
• 2.5.2 工作原理35
• 2.5.3 跟蹤接收機(jī)介紹35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第三章 伺服控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)37-55
• 3.1 伺服環(huán)路的預(yù)期特性37-41
• 3.1.1 陀螺環(huán)結(jié)構(gòu)預(yù)期特性37-38
• 3.1.2 前饋補(bǔ)償結(jié)構(gòu)預(yù)期特性38-39
• 3.1.3 自跟蹤環(huán)的結(jié)構(gòu)及預(yù)期特性39-41
• 3.1.4 搜索位置環(huán)預(yù)期特性41
• 3.2 數(shù)字PID調(diào)節(jié)41-43
• 3.3 伺服控制系統(tǒng)的硬件選取43-46
• 3.3.1 陀螺的選取43
• 3.3.2 雙閉環(huán)消隙伺服功放的選擇43-44
• 3.3.3 軸角編碼方案44-45
• 3.3.4 姿態(tài)角的獲取45-46
• 3.4 天線控制單元軟硬件設(shè)計(jì)46-53
• 3.4.1 天線控制單元的主要功能47-49
• 3.4.2 天線控制單元軟件的模塊化設(shè)計(jì)49
• 3.4.3 天線控制單元及外部接口49-50
• 3.4.4 天線控制單元接口通信功能50-52
• 3.4.5 工作方式控制功能52-53
• 3.4.6 運(yùn)行參數(shù)控制功能53
• 3.4.7 控制保護(hù)功能53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 天線監(jiān)控單元軟硬件設(shè)計(jì)55-73
• 4.1 天線監(jiān)控單元主要功能55
• 4.2 硬件組成及外部接口55
• 4.3 天線監(jiān)控單元的軟件設(shè)計(jì)概述55-57
• 4.4 天線監(jiān)控軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)57-60
• 4.4.1 天線監(jiān)控軟件部件組成57-60
• 4.4.2 天線監(jiān)控單元的接口設(shè)計(jì)60
• 4.5 天線監(jiān)控單元詳細(xì)設(shè)計(jì)60-71
• 4.5.1 待機(jī)單元軟件60-61
• 4.5.2 手控單元軟件61-62
• 4.5.3 自跟蹤單元軟件62-63
• 4.5.4 天線收藏單元軟件63
• 4.5.5 狀態(tài)顯示單元軟件63-64
• 4.5.6 日志記錄單元軟件64-65
• 4.5.7 離線測(cè)試單元軟件65-66
• 4.5.8 系統(tǒng)性能測(cè)試單元軟件66-67
• 4.5.9 天線電氣測(cè)試單元軟件67-68
• 4.5.10 接收機(jī)測(cè)試單元軟件68-69
• 4.5.11 故障診斷單元軟件69-71
• 4.6 本章小結(jié)71-73
• 第五章 天線跟蹤精度估算及測(cè)試73-79
• 5.1 天線跟蹤精度估算73-75
• 5.2 天線跟蹤精度的測(cè)試75-77
• 5.2.1 天線跟蹤精度的測(cè)試方法和步驟75-76
• 5.2.2 測(cè)試結(jié)果76-77
• 5.2.3 測(cè)試結(jié)論77
• 5.3 本章小結(jié)77-79
• 第六章 結(jié)論和展望79-81
• 6.1 研究結(jié)論79
• 6.2 研究展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-83
• 致謝83-85
• 作者簡(jiǎn)介85
• 1. 基本情況85
• 2. 教育背景85

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3 張慧檔,陳延偉,段愛玲;MATLAB/Simulink軟件在伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真中的應(yīng)用[J];鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2000年02期

4 孫書鷹;陳志佳;;一種數(shù)字式對(duì)空跟蹤伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2012年05期

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6 胡奕明;吳德偉;;基于12位旋變模塊(12SXZ)的數(shù)控角度伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2007年06期

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8 張亞梅;光電對(duì)抗系統(tǒng)中伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];光電對(duì)抗與無(wú)源干擾;1994年03期

9 高棟;胡衛(wèi)鵬;;基于Matlab軟件的伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法[J];火控雷達(dá)技術(shù);2011年04期

10 劉勝,荊兆壽;PWM BDCM 高精度伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);1997年04期

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1 陳建華;徐大林;程穎;劉傳亮;;永磁同步電機(jī)速度伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[A];江蘇省自動(dòng)化學(xué)會(huì)七屆四次理事會(huì)暨2004學(xué)術(shù)年會(huì)青年學(xué)者論壇論文集[C];2004年

2 尹永雷;李永剛;付超;王毅;;永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

3 劉勝;荊兆壽;楊翠娥;;PWM BDCM高精度伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];1996年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1996年

4 雷艾玲;鄒本才;;SHED時(shí)變控制器在MIMO ROBUST伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A];1996年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1996年

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2 許軍;轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真及自動(dòng)裝填裝置程序設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：376724