自動化畢業設計衛星地面接收站天線跟蹤系統畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 igned char i。 //調節轉速 } } /******延時函數****************/void delay(unsigned int t){ unsigned int k。P27=1。,39。,39。,39。float head,pitch,roll。,39。,39。,39。39。H39。039。len=strlen(acq)。iLE。0x20)!=0x20)。1)!=1)。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。outport(0x3f9,0)。do{ while(((inport(0x3fd)amp。 }}}while(flag)。roll=change(c)。int flag=0。}x=x+(c[i+1]48)/。Receive a piece of informationW4: JNB RI,W4CLR RILCALL RECECJNE A,0AH,W4MOV R1,1CHMOV R0,49HLCALL E_0MOV R1,1EHMOV A,R0ADD A,4MOV R0,ALCALL E_0MOV DPTR,RUN 。接收子程序MOV R0,AINC R0RETSTOP: DB 39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39?！　?float igain。 　　　　　　　　/* 　　pid_init 　　　　DESCRIPTION This function initializes the pointers in the _pid structure 　　to the process variable and the setpoint. *pv and *sp are 　　integer pointers. 　　*/ 　　void pid_init(struct _pid *warm, int process_point, int set_point)　　{ 　　 struct _pid *pid。 　　 pidintegral= integral_val。 　　 if (abs(err) piddeadband) 　　 { 　　 ferror = (float) err。 　　 } 　　 else result = pidintegral?！　?/ scanf(%d%d%f%f%f, amp。warm。 　　 } 　　 dterm = ((float)(err pidlast_error)) * piddgain?！　?float pterm, dterm, result, ferror。 　　 piddgain = d_gain。　　int process_point, set_point,dead_band。 /*integer that contains the set point*/　　 float integral。,39。,39。,0DH,0AHRUN: DB 39。,39。,39。,0DH,0AHACQ: DB 39。,39。,39。,E_01AJMP E_04E_01:MOV B,10MUL ABADD A,R0CLR CSUBB A,48E_02: INC R0AJMP E_03E_04: MOV R1,AINC R0INC R1MOV A,R0CLR CSUBB A,48MOV R1,ARETTRAN: LCALL SENDDEC R2W1: JNB TI,W1LCALL SENDDJNZ R2,W1RETSEND: CLR TI 。After stop,wait a minuteCLR RIMOV DPTR,ACQ 。else x=x*10+(c[i]48)。outp(0x3f8,run[i])。pitch=change(c)。if(i10){ c[j++]=ch。}i=0。 outport(0x3f8,0x18)。,39。,39。,39。char run[]={39。,39。,39。,39。,39。outp(0x3f8,acq[i])。i13。outport(0x3f9,0)。\039。439。439。}。,39。,39。,39。}。,39。,39。,39。 //調用正轉處理函數 } if(P30==0) {motor_fff()。 P26=1。P27=1。sbit P30=P3^0。主要包括，橫滾、俯仰系統的伺服控制，范方位系統的伺服控制，數字羅盤補償控制，整個流程包括了判斷Time_A定時標志位是否置位，Time_B定時標志位是否置位，水平儀補償標志位是否置位等等。 系統軟件的組成一個系統的軟件部分時系統實現自身功能的靈魂。為設定值，該值的大小需要通過實驗來確定，過小，bangbang控制得不到應用，過大會使系統的超調量增大[30]。主要是因為跟蹤高速運動的信號時，系統階躍響應的性能不能滿足要求，因此像這樣的經典PID控制不能跟蹤高速的或高加速的信號。采用方位陀螺速度輸出方位空間的指向變化量調用bangbang和智能分區PID相結合的思想得出步進電機速度目標值V由V得出TimerB的定時周期t驅動步進電機走步設置TimerA，定時長度TA定時器TA到了嗎 ? 方位系統控制流程圖 NY 系統采用步進電動機進行調節，可以實現方位系統進行精確地調速，為了能夠較好的實現對系統的精確，快速調速，系統采用智能分區PID控制。俯仰陀螺的角速度和水平儀俯仰傾斜角為俯仰系統接收到的傳感信號。橫滾步進電機的轉動軸與水平面平行。在工作流程圖中，P是工作軸的標志位，P=0時轉動俯仰軸的步進電機，P=1時轉動方位軸的步進電機；m1和m2分別表示天線在第一和第二位置接收的AGC電平信號，比較值a=m1m2。程序控制屬于開環控制，傳感器的精度和姿態等信息解算的精度直接影響這它的性能[26]。有，換算之后為： （）系統控制天線的俯仰角和方位角的角度大小與衛星相對于天線所在的地理坐標系的俯仰角和方位角相同時，可以視為天線跟蹤到了衛星。 + 本章小結 本章主要介紹了系統硬件的選型和電路原理圖的設計，包括執行器件，驅動器件，數字羅盤，傳感器，接收器，單片機及電源模塊的具體參數介紹和選型。電視接收機在波束中心附近輸出一個與天線方向成比例的AGC信號，再經過AD轉換電路，可以向控制器提供跟蹤信號。 限位器 光電傳感器 光電傳感器和限位器的連接圖光電傳感器AT89C51限位器 衛星信號接收模塊 系統的關鍵部分在于接收衛星信號，對衛星信號要進行精準的識別才能達到系統的功能，同時該衛星信號還作為一個參考輸入信號，驅動步進電機實時補償系統誤差。主板尺寸：83mm*25mm*22mm波特率：響應時間：功率：25mA傾斜：177。數字羅盤的研究制造與運用也達到了一個前所未有的水平。高速高精度A/D轉換。其內部有一個8通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。/s輸入電壓：+8~15VDC范圍輸出電壓：+~+啟動時間： 帶寬（90176。系統采用的是美國公司的HORIZON系列的微機械角速度壓電陀螺。陀螺儀是一種利用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。C步距角：176。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。 執行裝置系統要保持穩定需要電機作為執行器件，按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。Vcc為電源電壓引腳，典型值為+5V。為外程序存儲器存儲器讀選通信信號，低電平有效。雙向口，單片機的I/O端口是CPU與片外設備進行信息交換的通道。AT89C2051是一種帶2K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。 系統的總體方案設計 衛星地面站天線跟蹤系統是一個能實現自動跟蹤、穩定跟蹤的通訊系統，能夠在各種惡劣的環境下，克服干擾，實現不間斷的衛星通訊。自動跟蹤是衛星天線根據接收到的衛星發出的信標信號來自動對準衛星；程序跟蹤是根據已知和預測的天線軌道信息，來驅動系統跟蹤衛星。為了更好的實現對三軸的解耦和排除外界的干擾還需要三個陀螺是兩兩相互垂直的。穩定天線平臺的數字穩定形式有自身穩定和外部引導兩種方案[12]。(2) 開環跟蹤：依靠傳感器對天線的位置和姿態實時檢測，然后計算出天線的坐標系和姿態，從而實現控制波束指向這個方向。2 系統的總體方案作為移動式的衛星通訊系統，主要由衛星通信系統和衛星自跟蹤系統兩部分組成，采用了自動跟蹤和信號閉環等手段，很完美的解決了衛星地面站對移動的衛星進行不間斷的傳遞語音、圖像、高頻的數據等各種多媒體信息。本次系統的設計主要是實現自動尋星和穩定伺服跟蹤兩個功能，同時對系統的跟蹤算法也進行了研究，在尋星的設計中加入了鍵盤模塊，以至于更加迅速的完成尋星過程。總體分析，國外的產品質量高但是價格比較昂貴，國內的產品具有一定的價格優勢，但是從實用角度看，實用性不是太高。動中通在軍事和民用上都得到了廣范的應用。衛星通信系統的作用是實現衛星與地面接收站之間的數據傳遞。但是長途汽車和火車上仍然沒有普及應用移動衛星的接收系統，所以一些小型的衛星接收裝置將會有很大的市場需求。在人類生活的各個方面都得到了應用。衛星移動通信一般是指通過固定的地球站和移動站或是移動站和移動站之間進行通訊[1]。在通信中斷的條件下，通過對衛星天線的姿態、方位角、俯仰角和極化角的調整來從新搜索和跟蹤衛星[2]。 衛星天線跟蹤系統是一個復雜的綜合體，它包含了慣性導航技術、數據采集、信號處理技術、伺服控制技術、系統工程及衛星通訊多項技術。直徑為40CM，而且具有很好的信接收效果。對于該套系統而言，如何能夠實現穩定的自動跟蹤，同時有保證價格的優勢，適合民用，這是該研究的熱點之一[8]。第3章 為系統的硬件設計，主要介紹了各模塊的功能、選型的依據和硬件的最終確定。需要很準確的波束指向能力。因此，在實際的工程實現中會采用兩種相結合的方法，或者根據實際情況選擇采用的形式[11]。天線的機械結構平臺是天線系統支撐和定向的基礎，直接決定了整個天線平臺的穩定。 自動尋星的方案 系統要求衛星天線各種條件下能夠自動尋星，并在尋星之后保證實時的伺服穩定，同時系統要求衛星天線對信號跟蹤的精確要求該系統的方位、俯仰轉動靈活自如，指向精度滿足使用要求，并具有良好的跟蹤性能。步進跟蹤方式在原理、設備的要求以及與計算機結合方面有很大的優勢，所以步進跟蹤得到了廣泛的應用[14]。 本章小結本章主要介紹了系統的總體方案，包括穩定平臺方案的概述，自動尋星方案的概述，硬件總體框圖的介紹，軟件總體流程圖的介紹。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。準雙向口，單片機I/O口的輸出驅動器場效應管的漏極接有上拉電阻，該口具有高電平、低電平兩種狀態，稱為準雙向口。/Vpp為復用輸入線，的狀態決定了單片機起始執行片外程序存儲器程序還是起始執行內程序存儲器程序。當使用片內振蕩器時，連接外部石英晶體和微調電容。按用途可劃分：驅動用電動機和控制用電動機[17]。多相步進電機驅動與方波脈沖，非常靈活。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，通電電流可達500mA，并且能夠在關態時承受50V 的電壓，輸出還可以在高負載電流并行運行。表明陀螺主要用于飛行指令，作為駕駛和導航工具。這種壓電材料的陀螺，無需較多的有源元件，溫度穩定性提高。/s輸入電流：20MA偏移量標準溫度比例因子刻度：≤%/176。陀螺、?？蛇xRS485和RS422輸出。它采集了航向、俯仰、橫滾數據提供給導航定位系統。光電傳感器的工作原理是借助被檢測物體對紅外線的反射或遮光，根據同步回路的選通、截斷檢測物體的有無。接收到的電磁波有垂直和水平兩種極化方式。首先是步進電機驅動器，需要24V的電壓，其次測姿系統需要5V電源供電，、系統的主電源采用明緯公司生產的S15024開關電源，其直流輸出電壓為12V,采用集成穩壓芯片7805將電壓從12V轉化為5V。 地理坐標系OXgYgZg 天線方位角和俯仰角的計算 天線的視角包括天線指向相對地理坐標系的俯仰角和方位角。天線的指向相對于載體坐標系的俯仰角和方位角是可以由角度傳感器檢測到并由控制系統控制的[25]。在實際工作中需要多次的搜索步后，調整步的運動方向才能確定。方位軸調整結束后，P值取反，對俯仰軸進行調整，調整方法同上。根據陀螺