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申请/专利权人：北京微纳星空科技有限公司

摘要：本发明涉及一种动中通天线系统和载体，动中通天线系统用于安装在载体上，包括具有天线的天馈系统，以及设有组合惯导系统的伺服控制系统；伺服控制系统通过组合惯导系统采集载体的航向角和姿态，并根据载体的航向角和姿态调整天线指向目标卫星的指向角至预设指向角范围内；天馈系统用于通过天线与目标卫星进行通讯。伺服控制系统通过组合惯导系统采集载体的航向角和姿态，以调整天线指向目标卫星的指向角至预设指向角范围内，能够保证天线指向准确，进而达到通过天馈系统与目标卫星进行实时通讯的目的，在目标卫星为低轨卫星或地球同步轨道卫星时均适用，可将动中通天线系统快速部署到船只或车辆等移动载体上，更加机动灵活且成本低。

主权项：1.一种动中通天线系统，用于安装在载体上，其特征在于，包括具有天线的天馈系统，以及设有组合惯导系统的伺服控制系统；所述伺服控制系统用于：通过所述组合惯导系统采集所述载体的航向角和姿态，并根据所述载体的航向角和姿态调整所述天线指向目标卫星的指向角至预设指向角范围内；所述天馈系统用于通过所述天线与所述目标卫星进行通讯；所述天线设有方位-俯仰-横滚三轴运动机构，所述伺服控制系统具体用于：根据所述载体的航向角和姿态计算所述载体的方位角度、俯仰角度和横滚角度，根据所述载体的方位角度、俯仰角度和横滚角度，驱动所述方位-俯仰-横滚三轴运动机构，以调整所述天线指向所述目标卫星的指向角至所述预设指向角范围内；所述伺服控制系统还用于：当所述目标卫星为低轨卫星时，根据所述目标卫星的轨道运动数据，驱动所述方位-俯仰-横滚三轴运动机构，以使所述天线在所述预设指向角范围内进行圆锥渐进式扫描，并控制所述天线指向通讯信号最大值对应的方向；当所述目标卫星为低轨卫星时，采用X频段的天馈系统，X频段的天馈系统包括天线、馈源喇叭、极化旋转关节、正交模耦合器、发阻滤波器、低噪声放大器和调制解调器，接收过程为：天线的反射面把目标卫星发出的来波信号聚焦到馈源喇叭内，经过极化旋转关节到达正交模耦合器内，耦合到发阻滤波器，再输入低噪声放大器，低噪声放大器对信号进行滤波和放大处理，然后通过射频线传送至调制解调器，进行解调，实现对目标卫星的来波信号的接收，发射过程为：调制解调器调制的信号，经射频线进入正交模耦合器，再进入极化旋转关节进入经波导进入馈源喇叭，并经天线辐射出去，实现信号的发射；伺服控制系统包括伺服电机、编码器、零位开关、组合惯导系统、伺服控制器，伺服控制器用于控制伺服电机，还用于控制组合惯导系统、编码器、零位开关和调制解调器各部件的数据采集和控制，编码器用于天线的方位角度、俯仰角度和横滚角度的采集，组合惯导系统进行稳控算法运算和执行功能；零位开关为光电传感器，用于系统初始上电寻零功能，组合惯导系统为双GPS组合惯导系统或BD组合惯导系统，其中，双GPS组合惯导系统具有两套独立GPS天线和接收机，通过对两个GPS天线基线向量的解算，得出两个天线连线与真北的夹角，进一步计算出载体的航向角；伺服控制系统中的组合惯导系统通过采集双GPS信号，即第一GPS信号和第二GPS信号，实时获取载体的航向角，再结合内部陀螺、加速度计，实时解算出载体的方位角度、俯仰角度和横滚角度，伺服控制器采集这些数据，进行坐标姿态矩阵变换，解算出姿态角度，再经过PID控制器驱动方位-俯仰-横滚三轴运动机构的伺服电机，使方位-俯仰-横滚三轴运动机构的方位轴、俯仰轴和横滚轴转动；当所述目标卫星为低轨卫星时，通过目标卫星的TLE参数，预测目标卫星入境轨道的时间和指向角，按照目标卫星的轨道运动数据驱动天线在所述预设指向角范围内进行圆锥渐进式扫描，不断修正天线跟踪轨道，使天线指向通讯信号最大值对应的方向；在进行圆锥扫描时，结合轨道预报数据，围绕预报轨道做圆锥扫描，当发现信号最强点偏离预报轨道时，根据偏离的差值自动修正跟踪轨道，使天馈系统的天线始终指向通讯信号最大值对应的方向。

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