船载“动中通”定向天线控制系统的研究与开发

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1、摘要本文论述了船载“动中通”定向天线控制系统的研究和开发过程。该系统用于某海警巡逻舰船与海岸陆地站间的微波通信。系统采用“动中通”技术实现定向天线的指向控制，代替原有的全向天线，增加了通讯距离，降低了发射功率。文章首先介绍了系统的基本组成和工作原理，分析了影响天线目标指向的因素和影响程度，论证了系统采用一维转台结构的可行性，推导了定向天线目标指向的计算公式。确定了系统的总体设计方案。然后对各功能子系统的工程设计开发情况进行了详细论述。根据传感器测量原理和具体试验数据，分析了各传感器的误差来源，提出了有效的数据处理方法和误差补偿办法，实现多传感器的组

2、合姿态测量，设计了相应的姿态测量子系统。开发了用于人机对话的操作平台子系统。研究了高可靠性多串行通信的软硬件设计方法，制定了通信协议，开发了系统主控程序，实现了各子系统的协调运作和天线目标指向的计算。合理选择了转台控制元件，采用电机位置反馈和天线转台零位检测相结合的方式，设计了转台控制子系统，实现了天线指向的精确控制和准确定位。最后详细论述了项目中涉及到的几个关键技术：组合姿态测量技术、多串行通信可靠性设计、步进电机指数曲线升降速控制算法和光电编码器输出信号可靠采集设计。关键词：船载“动中通”定向天线控制系统组合姿态测量步进电机控制Abstract

3、Tllispaperdealswiththeresearchanddesignofashipbome“CommunicationsontheMove”directionalantennacontrolsystem．Thesystemismainlyusedforthemicrowavecommunicationbet、veenmarinepolicevesselsandradiostations．Thissystemadoptsdirectionalantennatoreplacetheoriginalomni-directionalantenna

4、withthehelpof“CommunicationsontheMove”technology．It咖increasecommunicationdistanceanddecreasepower．‘Firstly,thisthesisintroducesthecompositionandprincipleofthissystem；analyzcsfactorsthataffectthegoalpointingofantenna；demonstratesthefeasibilityoftheone-dimensionalturntablestruct

5、ure；andderivestheformulaforcalculatingthegoalpointingofanantenna．Andtheoveralldesignmhemeofthesystemisdesigned．Secondly,accordingtodifferentfunctions，thepaperisdividedintoseveralpartstodiscuss．Basedontestdata,errorsourcesandthechagacterofsellsorsareaaalyz吼andalgorithmsforerror

6、analysisandcompensationfromel'togsourcesareproposed．Themethodofcompositeattitudeme越urementisrealized,andthecorrespondingsubsystemisdesigned．nlisthesisdesignstheoperationplatformusedfortheman-machineinterface．Amethodisstudied,whichincreasesthereliabilityofmultiplecommunications

7、，serialcommunicationprotocolismade，themaincontrolprogramofthesystemisdeveloped,andtheco-operationamongsubsystemsandthecalculationofthegoalpomtmgofantennaarerealized．Suitableturntablecontrolelements骶properly∞lected,thewaysofcombinationofthepositionfeedbackofstepmotorandthezerop

8、ositiondetectingofturntableateadopted，theturntablecontrolsubs