远程操控数字卫星天线控制平台开发

作     者：孙梅梅 

作者单位：山东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：卢洪武

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：数字卫星天线 远程操控 串行通信 接口技术 Delphi 

摘      要：随着信息社会的不断发展,高科技已经深入到我们生活的各个方面。卫星通信以其迅速、方便、灵活获得了迅速发展,目前,卫星通信已深入到军事、政治、科学研究、Internet传输、广播电视、大型企业信息网、民用通信等社会生活的各个领域,是现代远程教育工程的重要技术手段。卫星通信正向数字化、高功率、大容量、高可靠性方向发展,这就对卫星地面接收系统的性能提出了更高的要求,要求地面接收站的天线必须严格对准卫星。由于卫星天线控制室大都设在高山上或城郊高楼顶层,工作环境恶劣,电磁辐射较大,严重影响值机人员的身体健康,所以研制具有远程操控功能的高可靠性的卫星天线自动跟踪控制系统,对保护值机人员的身体健康、保证卫星通信质量具有重大意义。 本文所研制的远程操控数字卫星天线控制系统,是将天线控制技术与计算机技术相结合,利用以单片机为核心的卫星天线控制器,以Eb/No所对应的信号质量指示信号为跟踪信号,自动搜索寻星,实现天线自动准确对星,主要分为单片机端和PC机端两部分。其工作原理是:采用基于单片机的数字卫星天线控制器定时进行天线角度信号和接收卫星信号强度的采集,传输给PC机进行记录和存储,通过计算对应不同接收站点接收不同卫星时的天线的俯仰角、方位角,记录并寻找不同卫星的漂移规律并存储起来,然后根据存储数据,经运算处理产生控制信号,再传送给单片机驱动电机适时地自适应控制天线实现快速准确对星;为了便于直观控制,在系统PC端还可以实时显示卫星天线相对卫星的指向,并利用局域网技术实现多终端操控。该系统充分利用了单片机的控制功能、PC机的海量存储和高速运算能力以及网络通信能力,在PC端采用了客户机/服务器计算模式,既可实现对卫星天线的精确控制,又可进行远程操控。 本研究充分利用了现代通信理论、卫星天线理论、自动控制理论和数据库有关知识,开发了一套技术先进、性能可靠、功能完整的远程操控型数字卫星天线控制器。本文在分析研究数字卫星天线远程操控方法的基础上,主要介绍了该系统PC机操控平台的开发、PC机与单片机的通信及数据库的设计。 本系统的使用避免了人工调整天线费时费力的弊端,具有对星速度快、精度高、抗干扰能力强、性能价格比高和人机交互界面友好的特点,可满足数字卫星电视接收系统的需要。该研究可直接服务于现代远程教育系统以及卫星天线的测试控制实验领域,可广泛应用于广播电视、科学勘探等需要准确快速对星的场合,具有较高的使用价值和推广价值。