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常规的极轨卫星天线机站以固定站点方式建设,一般小型机站采用IPC机构造其计算机控制系统。其控制核心部分是一块集卫星信号传输数据采集、天线运动控制输出及天线运行状态反馈等信号输入为一体的I/O接口卡。随着卫星应用技术的推广,需要开发为单人或小队野外作业提供卫星技术支援的机动或便携式(以笔记本电脑为主机)极轨卫星跟踪天线装备。此外,天线跟踪驱动的稳定性也需进一步提高。
本文深入分析研究了传统卫星天线运动控制系统接口技术,通过解析卫星天线运动控制系统驱动I/O卡的结构原理和对控制接口运行状态的实测研究,找出了现有系统在控制方式上的缺陷和局限性,确定了运行过程中引发抖动现象及机械设备损坏的根本原因。
为克服上述缺陷并实现系统的小型便携化,本文提出以嵌入式运动控制平台代替卫星天线控制驱动I/O卡,以笔记本电脑代替IPC机的设想。并对其实际应用的可行性、优越性进行了系统的研究,完成了由嵌入式运动控制平台实现天线运动控制驱动I/O各种功能的移植转化。通过实测,分析对比了新旧系统跟踪过程的运行状态和性能,测试结果表明新系统在卫星天线跟踪控制方面取得了良好的效果。在此基础上,完成了基于嵌入式运动控制平台的卫星天线运动控制系统的软硬件设计与实现。