申请/专利权人：北京航天驭星科技有限公司

申请日：2023-12-20

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117434885B

主分类号：G05B19/05

分类号：G05B19/05

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.02.09#实质审查的生效;2024.01.23#公开

摘要：本发明涉及卫星通信技术领域，提供一种卫星通信天线伺服系统及控制方法，解决了现有技术中测控过程中信号质量的监测不够准确的技术问题。其中，该卫星通信天线伺服系统包括PLC、天线驱动模块、授时模块和跟踪接收机模块；其中，所述PLC用于根据输入信息生成控制指令，并向所述天线驱动模块发送所述控制指令；所述天线驱动模块用于根据所述控制指令后驱动天线转动并向所述PLC发送反馈信息；所述授时模块用于修正所述PLC的精确时间；所述跟踪接收机模块用于向所述PLC反馈天线当前指向位置与卫星实际位置的两个方向的偏差信息；其中，所述PLC还用于根据所述偏差信息和或所述反馈信息生成修正指令，并向所述天线驱动模块发送所述修正指令以驱动天线转动。

主权项：1.一种卫星通信天线控制方法，其特征在于，采用卫星通信天线伺服系统；该卫星通信天线伺服系统包括PLC、天线驱动模块、授时模块、跟踪接收机模块、连接于PLC的通信接口、连接于PLC的IO信号传感器、均连接于PLC的蜂鸣器和异常指示灯、连接于PLC的触控屏；其中，PLC连接于天线驱动模块和授时模块，跟踪接收机模块连接于授时模块，通信接口用于接收上位机的输入信息；输入信息包括上位机下发的计算卫星轨道序列，该计算卫星轨道序列包括位置和时间；授时模块用于修正所述PLC的精确时间；授时模块还用于按照预设频率更新精确到纳秒级的时间，PLC根据所述纳秒级的时间修正到毫秒级的精确时间；PLC用于根据所述输入信息生成控制指令，并向天线驱动模块发送控制指令；PLC用于根据输入信息生成控制指令，包括：PLC用于依据修正后的精确时间和上位机下发的位置和时间，取出时间最近的5个时间点，通过三次样条插值，拟合出卫星当前时刻位置，生成控制伺服电机转动以跟踪卫星的控制指令；PLC还用于根据所述触控屏接收的触控指令生成输入信息；天线驱动模块用于根据所述控制指令后驱动天线转动并向PLC发送反馈信息；天线驱动模块包括：连接于PLC的驱动器、连接于驱动器的伺服电机、连接于伺服电机和驱动器的编码器；其中，驱动器用于接收控制指令进而控制伺服电机运行；所述伺服电机用于带动编码器和天线转动；编码器用于将编码器读数信息反馈给驱动器，驱动器用于将编码器读数信息和伺服电机的电流信息反馈给PLC；跟踪接收机模块用于向PLC反馈天线当前指向位置与卫星实际位置的两个方向的偏差信息；其中，PLC还用于根据偏差信息和或反馈信息生成修正指令，并向天线驱动模块发送修正指令以驱动天线转动；IO信号传感器用于对天线的运动进行安全检测并向PLC反馈表征检测结果的IO信号；其中，PLC还用于在IO信号表征检测结果异常时输出异常信息和或向天线驱动模块发送停止运动控制指令；PLC还用于在IO信号表征检测结果异常时控制蜂鸣器响起和异常指示灯亮起；IO信号传感器反馈的IO信号包括以下信号中的一种或多种：各个转台的正反方向的终限位信号、预限位信号；以及急停按钮输入信号、抱闸状态控制输出信号、抱闸状态反馈信号、天线舱门是否打开的输入信号、蜂鸣器控制输出信号、控制柜急停输入信号、俯仰插销是否锁定输入信号；该卫星通信天线控制方法包括以下步骤：S11：PLC接收上位机的输入信息；其中，输入信息包括上位机下发的计算卫星轨道序列，该计算卫星轨道序列包括位置和时间；S12：PLC基于授时模块修正后的精确时间以及所述输入信息生成控制指令；授时模块按照1Hz的频率更新纳秒级精确时间到PLC内，PLC通过授时模块纳秒级精确时间修正本机时间到毫秒级精确时间，基于授时模块修正后的精确时间以及所述输入信息生成控制指令，包括：PLC用于依据修正后的精确时间和上位机下发的位置和时间，取出时间最近的5个时间点，通过三次样条插值，拟合出卫星当前时刻位置，生成控制伺服电机转动以跟踪卫星的控制指令；S13：基于控制指令，通过天线驱动模块控制天线转动以跟踪卫星；S14：接收跟踪接收机模块按照EtherCAT的通信频率250Hz反馈的天线当前指向位置与卫星实际位置的两个方向的偏差信息；S15：接收天线驱动模块的反馈信息；S16：根据偏差信息和或反馈信息，生成修正指令；S17：基于修正指令，通过天线驱动模块控制天线转动以跟踪卫星；S18：接收IO信号传感器传输的IO信号；IO信号传感器按照EtherCAT通信频率250Hz读取信号；S19：根据IO信号，确认天线的运动存在异常；S20：输出异常信息和或向天线驱动模块发送停止运动控制指令。

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