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低轮廓车载“动中通”系统性能改进方案的研究

作　者: 朱慧昌
导　师: 谢继东
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 车载地球站动中通软硬件设计搜索与跟踪圆锥扫描 PID算法
分类号: TN927.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着卫星通信技术的快速发展,卫星通信业务的不断拓宽,卫星通信的应用越来越广泛。现在,大量的固定站和便携站被广泛应用,人们已无法满足固定的卫星通信系统。移动卫星通信系统应运而生,本论文中对一种车载“动中通”系统性能提出改进,其中包括机械机构、硬件电路和软件算法的改进。本论文讲述了一种低轮廓车载“动中通”系统组成原理,对系统工作方式进行介绍。从天线机械机构、硬件结构和软件算法三个部分分析其对系统的影响,找出其中可以改进的部分,并提出改进。文中描述了现有俯仰传动结构,并分析其对系统的影响,提出可改进的方案,提高俯仰传动性能。然后对硬件电路设计进行分析,提出经常导致系统故障的硬件电路,并给出改进方案。最后对系统控制软件进行分析,得出软件中可能存在的不稳定因素,并分析其对系统的影响,提出了几种滤波方法,改进型的PID算法,圆锥扫描性能改进方案和角速度传感器零点漂移补偿算法。改进完成后,系统性能有明显改进。目前,该系统改进已经基本完成,能够实现精确对星,并在三维运动模拟器上能够保持通信质量的稳定,现正进行最后的测试完善阶段。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 国内外研究状况  9-10
  1.3 课题研究意义  10
  1.4 论文内容安排  10-12
第二章 “动中通”系统  12-26
  2.1 “动中通”系统组成  12-16
    2.1.1 监控功能  12-13
    2.1.2 伺服控制功能  13-14
    2.1.3 射频收发功能  14-16
  2.2 “动中通”系统工作方式  16-25
    2.2.1 伺服控制系统工作方式  16-17
    2.2.2 天线运动及性能计算公式  17-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章系统机械结构改进  26-32
  3.1 系统原机械结构设计  26-28
  3.2 系统俯仰传动机械结构改进  28-29
  3.3 系统俯仰传动改进前后的比较  29-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章系统硬件设计改进  32-49
  4.1 系统原硬件设计  32-44
    4.1.1 控制器模块  32-33
    4.1.2 电源模块  33-34
    4.1.3 串口通信模块  34-35
    4.1.4 存储模块  35
    4.1.5 传感器模块  35-39
    4.1.6 模数转换模块  39-40
    4.1.7 电机选型及驱动模块  40-42
    4.1.8 卫星信号采集模块  42-44
  4.2 系统硬件电路改进  44-48
    4.2.1 无刷直流电机驱动电路的改进  44-45
    4.2.2 极化电位器的改进  45-47
    4.2.3 极化电机的改进  47-48
  4.3 本章小结  48-49
第五章系统软件算法改进  49-65
  5.1 系统原软件设计  49-57
    5.1.1 软件开发环境及要求  49
    5.1.2 系统软件设计  49-50
    5.1.3 随动系统软件  50-51
    5.1.4 监控系统软件  51-52
    5.1.5 控制系统软件  52-57
  5.2 软件设计改进方案  57-64
    5.2.1 传感器数据采集滤波算法改进  57-62
    5.2.2 系统 PID 算法改进  62-63
    5.2.3 系统角速度传感器零点漂移补偿算法  63
    5.2.4 系统圆锥扫描算法改进方案  63-64
  5.3 本章小结  64-65
第六章系统性能改进前后比较  65-68
  6.1 系统改进后性能  65-67
  6.2 本章小结  67-68
第七章总结  68-69
参考文献  69-71
致谢  71-72
作者攻读硕士期间发表论文及科研实践  72

低轮廓车载“动中通”系统性能改进方案的研究

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