原创 基于89C51单片机的自控对星装置

2009-8-15 00:33 1040 7 7 分类: MCU/ 嵌入式

基于89C51单片机的自控对星装置


发布: 2009-4-05 00:40 |  作者: :伍文平,张莉莉,张春霞 |   来源: 现代电子技术 |  查看: 9次


卫星通信在各行业广泛应用,卫星通信天线采用方向性极强的定向天线,对星精度要求高。随着VSAT技术发展,卫星通信天线逐渐小型化,天线口径大多在 1.2~4.5 m之间,此类天线基本不配置伺服跟踪装置,天线对星采用人工手动方式较多,给对星等操作带来不便。本文讨论利用高频或中频设备提供的反应控制信号强弱的直流电压,实现天线自控找星、对星。
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F @K$W"HW(b3GK281521 基本原理及硬件结构
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  该装置基本原理是:第一步,开环找星,即利用GPS 模块采集当地地理信息,结合使用卫星的经度值,计算标准方忙、俯仰值,驱动天线到大致对星位置;第二步,闭环对星,根据设备提供的直流电压,进入闭环自控对星程序,一般电压最低表示对星准确。其总体设计方框图如图1所示。
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  (1)卫星通信天线指向方位角A和俯仰角E的计算公式如下:
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  其中:α星为卫星经度;α站为卫星站经度;β为卫星站纬度。 电子园51单片机学习网5iQ A(ps0iN
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  (2)半功率点波瓣宽度估算公式如下:
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  其中:λ为波长;D为天线直径。 电子园51单片机学习网r0^*trT)\sH:J
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  3 m C波段偏馈天线半功率点波瓣宽度为4°,即±2°。实际测量电压与信噪比之间的关系如图2,图3所示。
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  从图2,图3可以看出,电压与角度变化并不是直线关系,在程序设计中,考虑到电压变化可能受到其他因素影响,采用平均值滤波法加以消除。 电子园51单片机学习网\2K[m] Hq9i;TY#A

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2 软件设计
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4U8dI+O%mXg28152  软件部分采用汇编语言编程,程序结构如图4所示。
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  下面给出收到信号后,闭环方位(±0.3°范围)调整部分程序代码。
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3 结 语 电子园51单片机学习网HCC^1E6|

^;mz&t5^x28152  利用设备自身提供的反应广播控制信号强弱的直流电压信号,经过改造处理,在不具有自控对星功能的卫星通信天线上实现自控对星。此装置不需要信标接收机、天线控制驱动器等传统对星设备,具有较高的经济效益,该方案已成功应用于某型VSAT 站,性能可靠,对星时间<5 min,对星精度<0.5°。 电子园51单片机学习网 Vf1F6DGAA L;h

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