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卫星天线对准装置

阅读：595发布：2020-05-08

专利汇可以提供卫星天线对准装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种卫星天线对准装置，包括定位模块、选择模块、数据管理模块、对星模块，其特征是，启动开关与定位模块连接，定位模块与选择模块连接，选择模块与对星模块连接，对星模块与数据管理模块连接，对星模块还与结束开关连接。其优点是，避免了操作人员主观性对卫星天线对准的影响，提高了卫星天线对准的精确度和效率。同时，直接根据确定的待调天线与所选待校准卫星的方位角、俯仰角和待调天线当前指向的方位角、俯仰角的差值，确定待调天线的对准方向，提高了卫星天线对准的准确率和精度。，下面是卫星天线对准装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.卫星天线对准装置，包括定位模块、数据管理模块、选择模块、对星模块，其特征是，启动开关与定位模块连接，定位模块与选择模块连接，选择模块与对星模块连接，对星模块与数据管理模块连接，对星模块还与结束开关连接;装置程序开始后，由定位模块获取地理位置数据并向下进行传递，之后进入选择模块，程序记录所需要进行校准的待调天线及待对准卫星型号，并通知对星模块根据待调天线及待对准卫星型号从数据管理模块中取得所需数据，在对星模块，将根据传递过来的地理位置信息、卫星轨位经度、天线偏移角等进行对星提示操作，对星操作完成后，程序结束，装置恢复初始状态。
2.根据权利要求1所述的卫星天线对准装置，其特征是，具体操作方法是，步骤1，正确放置智能终端，使智能终端空间直角坐标系z轴与待调天线主轴方向重合，打开开始开关，使定位模块能够正确获取待调天线的地理位置信息。
步骤2，打开选择模块，根据待调天线型号及待对准卫星型号进行正确选择。
步骤3，打开对星模块，根据待调天线型号及待对准卫星型号，从数据管理模块中分别获取天线俯仰角度偏移量及卫星轨位经度数据，对星模块计算出待对准卫星的方位角、俯仰角并给出操作提示。由图4可知，在定位模块中提供三种提示方法，即图形提示、数值提示、声音提示。操作人员可根据对星模块中的提示，调整待调天线的角度至理论角度。
3.根据权利要求1所述的卫星天线对准方法，其特征是，定位模块用于实时获取所当前地面卫星站的地理位置信息，对经度、纬度的信息采用由具有定位芯片及微处理器的智能终端实时获取，智能终端可以是手机、平板、微型电脑等。
4.根据权利要求1所述的卫星天线对准方法，其特征是，选择模块，用于选择待调天线型号及待对准卫星型号，将待对准卫星轨位经度参数及待调天线偏移参数传入对星模块进行解算。
5.根据权利要求1所述的卫星天线对准方法，其特征是，数据管理模块，包括卫星数据管理单元，用于实现对待对准卫星的轨位经度值进行存储与调用，可根据需要进行增加或删除。天线数据管理单元，用于实现对待校准天线与所述智能终端的俯仰角偏移量进行存储与调用，可根据需要进行增加或删除。
6.根据权利要求1所述的卫星天线对准方法，其特征是，对星模块根据待调卫星的地理位置信息、待对准卫星的轨位经度值等参数，确定待调天线与所选待对准卫星之间的方位角和俯仰角，即待调天线的理论对准方向，并根据调整提示信息将待调天线调整至与先前解算的值一致。
7.根据权利要求1所述的卫星天线对准方法，其特征是，对星模块是由图形提示单元、数值提示单元、声音提示单元、信息显示单元组成，图形提示单元，用于根据智能终端传感器反复调整的情况，确定待调天线所在平面主轴方向和待校准卫星方位角、俯仰角的偏移量，电子罗盘（白色边框空心圆）圆心位置表示待调天线所在平面主轴方向，偏移量圆（红色实心圆）圆心表示待校准卫星方位角、俯仰角，当电子罗盘与偏移量图形圆心重合时，为待调天线的方位角、俯仰角与所述解算出的方位角、俯仰角相对应；
数值提示单元，用于根据所述智能终端传感器反复调整的情况，确定待调天线所在平面主轴方向和所述待校准卫星方位角、俯仰角的偏移量，当待调天线指向的方位角、俯仰角与解算出的方位角、俯仰角的差值为0度，为待调天线的方位角、俯仰角与解算出的方位角、俯仰角相对应；
声音提示单元，用于根据智能终端传感器反复调整的情况，用于根据待调天线当前指向的方位角、俯仰角与确定的方位角、俯仰角的差值大小变换时，提示音的频率将随着差值的大小进行强弱变换。当俯仰角、方位角差值小于10度，则提示音频率最强，即此时能够搜寻到较强的卫星信号，待调天线的方位角、俯仰角与确定的方位俯仰角相对应。此功能的实现适合于夜间及暗光条件；
信息显示单元，用于根据智能终端传感器反复调整的情况，实时显示当前获取到的卫星地面站地理位置信息，待调天线俯仰角、方位角及待对准卫星轨位经度、俯仰角和方位角信息。

说明书全文

卫星天线对准装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种不同型号卫星天线与卫星快速对准的装置，特别是一种地球同步轨道卫星，也可用于广播电视卫星的卫星天线对准。

[0002]

背景技术

[0003] 地球同步轨道卫星通信就是利用赤道上空的同步卫星转发卫星地面站的信息，随着通讯技术的发展，同步卫星通信已经成为重要的通信手段。

[0004] 现有卫星通信系统中，卫星天线与地球同步轨道卫星必须要对准，才能保证卫星地面站与地球同步轨道卫星之间可以建立数据链路。其中，卫星天线对准是指待调天线的主轴方向与卫星互相指向，从而使接收到的卫星信号信噪比达到最大。

[0005] 卫星地面站的开设，尤指便携式卫星站、简易天线卫星站（没有伺服电机、天线控制器等自动对准装置），包括卫星天线架设、设备启动自检、卫星天线对准、卫星地面站建链等过程。其中，卫星天线对准是卫星地面站实现正常通信的关键。

[0006] 现有卫星天线对准过程中，操作人员需首先根据天线所处位置的地理位置信息和待对准卫星的经度，通过计算得出待调天线需达到的方位角和俯仰角，并借助罗盘改变待调天线指向，当天线指向的方位角和俯仰角与计算得出的方位角和俯仰角值一致时，实现卫星地面站天线与卫星的对准。对准的过程比较繁琐，而且易受自然因素影响，容易浪费大量时间，操作人员对卫星地面站天线对准的角度较难控制，容易错过最佳对准位置。

[0007] 民用广播电视卫星天线置于户外，易受自然因素和人为因素的影响，卫星天线的角度经常偏离，信号接收能力下降，出现卫星电视信号中断现象，用户需要定期对广播电视卫星天线进行方位校正。

[0008]

发明内容

[0009] 本发明的目的是针对上述技术中存在的不足,提供一种卫星天线对准装置，以提高卫星地面站天线对准地球同步轨道卫星的效率和精度。

[0010] 本发明的目的是这样实现的，包括定位模块、选择模块、数据管理模块、对星模块，其特征是，启动开关与定位模块连接，定位模块与选择模块连接，选择模块与对星模块连接，对星模块与数据管理模块连接，对星模块还与结束开关连接。

[0011] 装置程序开始后，由定位模块获取地理位置数据并向下进行传递，之后进入选择模块，程序记录所需要进行校准的待调天线及待对准卫星型号，并通知对星模块根据待调天线及待对准卫星型号从数据管理模块中取得所需数据，在对星模块，将根据传递过来的地理位置信息、卫星轨位经度、天线偏移角等进行对星提示操作，对星操作完成后，程序结束，装置恢复初始状态。

[0012] 定位模块用于实时获取所当前地面卫星站的地理位置信息，对经度、纬度的信息由具有定位芯片及微处理器的智能终端实时获取，智能终端可以是手机、平板、微型电脑等。

[0013] 选择模块用于选择待调天线型号及待对准卫星型号，将待对准卫星轨位经度参数及待调天线偏移参数传入对星模块进行解算。

[0014] 数据管理模块，包括卫星数据管理单元，用于实现对待对准卫星的轨位经度值进行存储与调用，可根据需要进行增加或删除。天线数据管理单元，用于实现对待校准天线与所述智能终端的俯仰角偏移量进行存储与调用，可根据需要进行增加或删除。

[0015] 对星模块用于根据待调卫星的地理位置信息、待对准卫星的轨位经度值等参数，确定待调天线与所选待对准卫星之间的方位角和俯仰角，即待调天线的理论对准方向，并根据先前解算的值给出调整提示信息。

[0016] 对星模块是由图形提示单元、数值提示单元、声音提示单元、信息显示单元组成。图形提示单元，用于根据智能终端传感器反复调整的情况，确定待调天线所在平面主轴方向和待校准卫星方位角、俯仰角的偏移量，单元界面由一固定电子罗盘图形和一可随智能终端位置移动的圆形构成，其位移距离表示待调天线与待校准卫星之间方位角、俯仰角差值，当两图形圆心重合时，即为待调天线的方位角、俯仰角与所述解算出的方位角、俯仰角相对应。

[0017] 数值提示单元，用于根据所述智能终端传感器反复调整的情况，确定待调天线所在平面主轴方向和所述待校准卫星方位角、俯仰角的偏移量，当待调天线指向的方位角、俯仰角与解算出的方位角、俯仰角的差值为0度，为待调天线的方位角、俯仰角与解算出的方位角、俯仰角相对应。

[0018] 声音提示单元，用于根据智能终端传感器反复调整的情况，用于根据待调天线当前指向的方位角、俯仰角与确定的方位角、俯仰角的差值大小变换时，提示音的频率将随着差值的大小进行强弱变换。当俯仰角、方位角差值小于10度，则提示音频率最强，即此时能够搜寻到较强的卫星信号，待调天线的方位角、俯仰角与确定的方位俯仰角相对应。此功能的实现适合于夜间及暗光条件。

[0019] 信息显示单元，用于根据智能终端传感器反复调整的情况，实时显示当前获取到的卫星地面站地理位置信息，待调天线俯仰角、方位角及待对准卫星轨位经度、俯仰角和方位角信息。

[0020] 本实施例提供的卫星天线对准装置，该装置根据待调天线所处位置和预先选择的卫星型号，由具有定位芯片及微处理器的智能终端，获取待调天线的地理位置信息，并根据待对准卫星的轨位经度值，确定待调天线与所选卫星之间的方位角、俯仰角；根据确定的待调天线与所选卫星的方位角、俯仰角和待调天线当前指向的方位角、俯仰角之间的差值，给出调整待调天线至方位角、俯仰角与解算出的对准角度提示，避免了操作人员主观性对卫星天线对准的影响，提高了卫星天线对准的精确度和效率。同时，直接根据确定的待调天线与所选待校准卫星的方位角、俯仰角和待调天线当前指向的方位角、俯仰角的差值，确定待调天线的对准方向，提高了卫星天线对准的准确率和精度。

[0021]附图说明

[0022] 图1是本发明的结构示意图图2是待调天线主轴方向与智能终端主轴方位角偏移示意图；
图3是本发明对星模块各单元界面示意图；
图4 是智能终端空间直角坐标系示意图

具体实施方式

[0023] 下面结合附图对本发明做进一步说明由图1可知，本发明包括定位模块、选择模块、数据管理模块、对星模块，其特征是，启动开关与定位模块连接，定位模块与选择模块连接，选择模块与对星模块连接，对星模块与数据管理模块连接，对星模块还与结束开关连接。

[0024] 由图2可知，在本实施例中，由于待调天线主轴方向与所述智能终端所处的平面主轴方向可能存在角度偏移，定位模块可根据所预先存储的偏移参数对智能终端所感知的俯仰角进行补偿计算。所述偏移参数值可根据待校准天线的形状特征测量得出，不同型号天线偏移参数不同。

[0025] 由图3可知，当模块启动时，电子罗盘1与可移动圆形2存在偏差，调整智能终端，使电子罗盘1与可移动圆形2重合，表示待调天线的方位角、俯仰角与所述解算出的方位角、俯仰角相对应。

[0026] 由图4可知，智能终端的空间直角坐标系，以便操作人员正确放置智能终端。

[0027] 本实施例的具体操作方法是：步骤1，正确放置智能终端，使智能终端空间直角坐标系z轴与待调天线主轴方向重合，打开开始开关，使定位模块能够正确获取待调天线的地理位置信息。

[0028] 步骤2，打开选择模块，根据待调天线型号及待对准卫星型号进行正确选择。

[0029] 步骤3，打开对星模块，根据待调天线型号及待对准卫星型号，从数据管理模块中分别获取天线俯仰角度偏移量及卫星轨位经度数据，对星模块计算出待对准卫星的方位角、俯仰角并给出操作提示。由图4可知，在对星模块中提供三种提示方法，即数值提示3、图形提示4、声音提示6，此外还提供信息显示单元5。操作人员可根据对星模块中的提示，调整待调天线的角度至理论角度。

[0030] 本实施例提供的执行主体为具有定位芯片及微处理器的智能终端实时获取，智能终端可以是手机、平板、微型电脑等。

[0031] 在本实施例中，数据管理模块可根据需要添加或删除所选卫星型号及其对应的轨位经度参数，并进行存储。其中，卫星轨位的经度值为待校准卫星的特征属性。在本实施例中采用SQLite数据库进行数据存储与调用。

[0032] 以上实施例仅用以说明本发明技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

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