基于c8051f120的船载卫星通信自动跟踪控制硬件系统的研发与应用

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2、人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。，尽我所知，除了文中特别加标法和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过。的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材幸斗一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任■。研巧生签名ｖｏｉ＆．ｙ）：屯日期：南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可科保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子丈档；允许论文被查阅和借阅；

3、可料将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学硏巧生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。如研究生签名：率如导师签名：日期；HardwareResearchandDevelopmentontheAutomaticTrackingControlSystemOfShipborneSatelliteCommunicationBasedontheMicrocontrollersC8051F120ThesisSub

4、mittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByJinFengyuanSupervisor:Prof.XieJidongApril2016摘要当今时代是高速发展的信息化社会，人们对通信越来越依赖，自然而然通信方式也就变得尤为重要。在多种多样的通信中，卫星通信以它自有的独特优势一直占据重要位置，例如卫星通信不受地域限制，通信容量大又灵活。国内现在多数为固定站卫星通信并且其技术也日渐成熟，不能满足运动中的实时通信交互，特别是世界上海洋面积又占总面试的百

5、分之七十左右，基站无法建立，地理因素阻碍了与外界通信，使渔民生活和军事任务都更加困难。由此迫切需要稳健的船载卫星通信系统。本文研究三轴随动的船用移动卫星通信地球站，该系统可保证在船体运动中的实时对星通信。本文在阅读大量的文献的基础上，在现有不成熟的船载“动中通”系统上进行改进，研究内容为船载“动中通”通信地球站的硬件设计，主要包括硬件的选型、电路图的设计、与硬件配置相关的部分软件设计及控制原理。本设计的船载系统由伺服控制分系统、天馈分系统及监控分系统三部分组成。伺服控制分系统负责处理传感器数据并控制电机转动以保证实时对星通信，天馈分系统负责信号的收发，监控分系统负责设置天线

6、参数并实时监控天线状态。在硬件的选型上，本系统选择了GPS获取三轴的绝对地理坐标，配以采用电子罗盘测量三轴理论角度，加上采用三轴陀螺仪测量三轴的瞬时速度来达到快速补偿的目的，可使整个随动系统更为精准快速。为克服因海浪的运动对船体的干扰，采用PID算法作为本系统的控制算法，将实际测得的陀螺仪的值作积分得到误差角度值，并将误差角度值作为PID控制的输入，得到电机的控制量以驱动电机转动，以使船体在运动中始终对准卫星，实现实时通信。本船载系统在三维运动模拟仪测试环境下已能实现准确对星及通信。下一步需要将船载系统安装到船舰上在真实的环境下考验，方便进行后续的量产工作。关键词:船载“动

7、中通”；伺服控制；三轴陀螺仪；PID控制算法IAbstractThemoderntimesistheinformationsocietyofhighspeeddevelopmentandpeoplemoreandmoredependentoncommunication,naturallycommunicationbecomesespeciallyimportant.Inavarietyofcommunications,satellitecommunicationswithitsownuniqueadvantages