航天公开课天线跟踪系统组成思维导图

溪若

2022-12-05

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航天公开课天线跟踪系统组成思维导图

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思维导图大纲

跟踪接收系统

接收来自天线上的信标信号（和信号）和角度误差信号（差信号）

经调制、放大、变频、解调后向伺服系统提供所需的角误差电压

控制天线的俯仰轴和俯仰交叉轴向误差减小的方向转动，与方位随动航向配合，实现对卫星目标的自跟踪

对于不同类型的卫通站

伺服跟踪设备的复杂程度也有所不同，但通常都由跟踪接收机、伺服控制放大设备

天线驱动单元和轴角编码器等部分组成，跟踪接收子系统作为天线控制单元的重要组成部分

主要包括跟踪低噪声放大器、跟踪接收机和监控单元等，其核心是跟踪接收机

跟踪方式

跟踪系统主要实现卫星搜索、自动跟踪、手动跟踪、程序跟踪等功能

按照不同的控制方法，跟踪方式可分为3种：手动跟踪、程序跟踪和自动跟踪

手动跟踪

手动跟踪是根据接收信号的大小，通过人工手动控制跟踪系统使卫通站天线对准卫星

手动跟踪时，操作员必须先搜索到卫星，从场强指示器上观察接收到的卫星信号

先在一个轴上转动天线，如果信号电平增强，则继续朝相同方向转动

如果信号电平减弱，则朝相反方向转动，直到信号电平达到最强

然后在另一个轴上进行相同的操作，直至天线两个轴角度都在最佳位置上

手动跟踪是小口径天线主要的控制方式，也是大口径天线重要的辅助控制手段

常与其他方式配合使用

自动跟踪前期搜索和捕获卫星，包括更换使用的卫星；

改变天线工作状态，如大风时收藏保护天线；

设备安装调试时，按命令将天线指向所需的位置；

在自动跟踪异常时，作为短时应急控制天线的手段

程序跟踪

程序跟踪是由计算机根据卫星轨道预测数据或轨道参数以及卫通站位置参数

计算出卫通站天线指向卫星的角度及随时间变化的规律，控制天线转至相应时间对应的位置

自动跟踪

自动跟踪是卫通站跟踪系统根据接收的卫星信号（通常是信标信号），检测出误差信号

驱动天线自动对准卫星。按照跟踪原理，自动跟踪可分为3种体制：步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪

由于影响卫星位置的因素太多，无法长期预测卫星轨道

所以目前大中型卫通站都采用自动跟踪为主、手动跟踪和程序跟踪为辅的方式

在系统转入自跟踪之前，必须采用手动控制或程序控制的方式将天线转到指向卫星的方向

跟踪接收机收到信号后才能转入自跟踪，这个过程称为搜索、捕获

地球同步卫星

由于受地球重力场不规则分布、日月摄动和太阳风压等影响，卫星在轨道上的位置会发生缓慢移动

另外，对于船载卫通站而言，船舶作为移动载体，船体的不规则运动会带动天线的指向不断变化

因此，要使天线稳定可靠地对准通信卫星，船载卫通站都有一套伺服跟踪系统

船载卫通站伺服跟踪系统是船载卫通站中极其重要的组成部分

该系统的作用就是隔离船体晃动、随动船舶航向、捕获及跟踪卫星目标，确保船载卫星通信的畅通

拥有一套性能优良的伺服跟踪系统，是船载卫通站区别于其他一般陆地卫通站的显著特点

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