关于数字卫星天线远程操控技术的研究

　　摘要：本文概述了卫星天线控制系统的发展现状，论述了运用计算机技术实现数字卫星天线远程操控的实际意义，初步分析了远程操控数字卫星天线控制系统的特点以及核心技术。

　　关键词：计算机 远程操控 卫星天线

　　中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）05-0006-01

　　目前，计算机技术和通信技术得到了迅速地发展，卫星通信技术也渗入到政治、军事、科学研究、广播电视以及民用通信等多个社会生活领域中。近年来，数字卫星通信技术进入了一个新的发展阶段，这就为地面接收站的卫星天线指向提供了更高难度的挑战，对数字卫星天线自动控制需求器的需求量也在大幅度提高。包含远程操控作用的数字卫星天线控制系统成为了最新需求的热点。运用计算机实现度数字卫星天线的远程操控是卫星天线控制发展的最新趋势。

　　一、数字卫星天线控制系统的发展现状

　　卫星直播电视覆盖面比较广，节目的容量非常大，图像的质量好并且接收设备的体积比较小，广泛的运用于教育、科学、工业及国防等方面。从20世纪70年代末以来，许多发达国家都运用了卫星广播技术。迄今为止，卫星轨道上同步的卫星已经达到了200颗以上，电视、语音、图像等可以在任何时间通过卫星传送到世界各地。

　　在1976年后，我国加入到了国际通讯卫星组织，并在1984年成功的发射了“东方红一号”，是我国卫星发展史上的第一个里程碑。近年来，我国的卫星事业得到了迅猛的发展。可以利用卫星信息道路频道带宽、传输速度高的特点，通过卫星网络下载大量的数据和资源。随着卫星业务的快速发展以及地面接收市场的不断扩大，对卫星天线的需求量也在不断地增加，要求的质量也在不断地提高。

　　二、运用计算机实现数字卫星天线远程操控的优点

　　1.操作性能好

　　是否能够更加灵活方便的使用，是否能够更容易的进行维修是判断操作性能好坏的两个标准。操作性能的好坏对计算机控制系统具有非常重要的作用，是软件和硬件都需要着重考虑的问题。在软件方面，要配置相应的查错程序或者诊断程序。硬件方面，加强零部件的配置以便操作人员能够更好的进行维修。利用计算机技术使用Delphi编写可执行的程序，操作非常的灵活；内部包含查错和诊断程序，并且提出了对常见故障的解决方法，更加容易在使用和维修上操作。

　　2.通用性能比较好，方便扩充

　　每个计算机的控制系统在设计时都应当考虑是否能够适应各种各样的设备的控制的对象。这就提高了对系统通用性能和扩充灵活度的要求。对卫星天线的控制系统来说，用AT89C51芯片作为核心系统来控制主机，可以利用数字卫星接收机的型号的信号实现自动化的控制。因此，西药较强的通用性能，以方便对系统的改善和扩大。

　　3.可靠性比较高

　　系统利用单片机控制主机，用计算机来作为串行通信的从机。由单片机组成的天线控制器既可以仅控制天线，也可以与计算机进行串行通信，把卫星位置的数据存储在计算机里，还可以进一步对其进行管理，可靠性比较高。

　　三、系统的基本原理与核心技术

　　1.系统的基本原理

　　运用计算机来加强数字卫星天线的远程操控，主要是利用AT89C51来作为主要控制的芯片，搭配与之相适应的外部的接口电路，加强对计算机与单片机的串行通信。把单片机作为基础的控制器收集天线角度的信号和接收卫星信号的强度，然后传送到计算机并进行记录，经过运算处理后得到的控制信号，再次传送到单片机的驱动电机上使卫星天线能够准确的对准星星，加强对卫星天线的远程控制。这一系统充分的利用了单片机良好的控制功能和计算机的大量存储和高速度的运算能力以及网络良好的通信能力，既可以加强对卫星的精确控制，又可以实现远程的操控。通过对计算机操控平台的开发，运用计算机技术接收和存储天线角度信号及卫星信号的强度，计算出不同接收站点的接收不同卫星的天线俯仰的角度、方位的角度，还可以定时的收集卫星的数据信息，在计算机的数据库中寻找卫星漂移的规律，在自行适应和控制中，计算机可以从卫星漂移的数据库中找出每个时刻天线的位置角度，通过串口发送给到单片机组成天线控制器，控制器可以充分调用其寻星的模块，让天线遵循一定的方式转动，准确对准星星。

　　2.利用计算机远程寻星、寻优

　　寻星就是自行调整天线对准预设卫星的过程，先把位置的角度输入到存储器之中，继而采集当前位置角的信息，单片机判断接受的信息利用天线转动=使当前值达到预存值的范围。

　　俯视角寻星与方位角的寻星是轮流进行操作，当这两项操作都完成时就进入了寻优的阶段。选优就是让实际卫星信号为调节的依据，在寻星的基础上控制系统通过天线的转动找到接受信号的最佳位置。系统采用双向搜索调整步式和步距并进行跟踪，依据双向搜索前后的两个采样点信号电场的差值来确定双向调整之后的步距，使天线波在接近卫星时能够一次调整步距。

　　3.采用串行的通信技术

　　利用单片机对天线的角度信息和接受卫星信号的强度进行收集，运用计算机进行运算并形成记录。利用串行通信实现计算机与主机之间的通信。在进行串行通信发送时，把并行码变换成串行码按序发送出去，在进行接收时，把串行码转换成并行码，发到CPU处理。

　　4.数据库技术的应用

　　系统利用Delphi开发计算机端来控制界面。Delphi经过数据库的引擎DBE或ODBC对数据库进行操作。利用Delphi开发的控制界面加强对漂移规律和卫星资料的读写、查询、浏览等方面的操作，并结合实际情况加强对卫星天线指向的控制。

　　结语

　　包含有远程操控功能的数字卫星天线控制系统充分的显示了以计算机技术为核心技术的自动化控制技术发展的方向，是目前最先进和最科学的设计。由于这一系统能够按照存储数据适当的控制和调整天线快速准确的实现对星，所以不需要购买高价的卫星信息标准接受机，非常适用于卫星广播电视、情报的接收以及气象云图接受等单收站的多种使用场合，便于大面积的推广和使用。通过计算机实现对数字卫星天线控制系统的远程操控，这一操作方式必然广泛应用于军事通信、广播电视、科学研究、民用通信、Internet传输等非常重要的领域。这一系统经过研制和推广后将对数字卫星通信的发展起到推动作用，并且对促进计算机自动化控制技术发展产生积极的影响。

　　参考文献

　　[1]王涛.贵州电网应急卫星通信系统天线智能融冰技术研究与应用[J].卫星与网络，2014，Z1：72-76.

　　[2]边华忠.对卫星接收天线调整及其问题的解决分析[J].科技风，2014，05：80.

　　[3]刘喜平，张恒，彭瑞宁.卫星天线的调试方法初探[J].无线互联科技，2014，05：105.

　　李海鸥

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