专利名称：卫星天线远程连接装置及其无线连接方法
技术领域：
本发明涉及一种卫星天线远程连接装置及其无线连接方法，具体是一种基于 寻星装置的卫星天线远程连接装置及其无线连接方法，属于卫星天线远程连接技 术领域。
背景技术：
目前公知的控制天线装置是由操控手柄与天线伺服单元连接，由操控手柄通 过伺服单元来控制电机带动天线运动。由于操控手柄是通过线缆与伺服单元连接， 线缆的长度有限，并且操控手柄上不能直接的显示出卫星的信号强度和信号质量，操作人员需通过其它的显示器来得知天线是否展开到位，Bff以操作人员只能在线 缆长度和显示器范围内进行天线控制，十分不便，如进行野外工作，遇上恶劣的 天气情况，这种缺点将更为突出。且操控手柄是用线缆与伺服单元连接，线缆易 磨损，縮短使用寿命。经过对现有技术的检索，未发^^与本发明最接近之现有技术文献。发明内容技术问题本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种卫星天线远程连 接装置及其无线连接方法，能够使得用户在无线的情况下通过简单的上网设备如 个人掌上计算机(PDA)同自动寻星单元进行网络协议(IP)连接即可对卫星天线 进行远程遥控。技术方案本发明的卫星天线远程连接装置括个人掌上电脑、无线网络、自 动寻星单元、伺服单元、卫星天线、全球卫星定位系统接收机、电子罗盘、卫星 天线伺服机构；其中个人掌上电脑与无线网络以标准无线网络协议进行无线连接， 无线路由器将无线网络和自动寻星单元通过网线连接，自动寻星单元的输出端与 伺服单元的输入端通过电缆连接，伺服单元的三个输出端分别接全球卫星定位系 统接收机、电子罗盘、卫星天线伺服机构的输入端，卫星天线伺服机构通过电缆
与卫星天线连接。所述的伺服单元包括由串口芯片模块、主控芯片模块、全球卫星定位系统信 号处理芯片模块、全球卫星定位系统串口芯片模块、罗盘信号处理芯片模块、罗 盘串口芯片模块、电机控制芯片模块组成的单片机；其中，串口芯片模块的输入 端为伺服单元的输入端，全球卫星定位系统串口芯片模块、罗盘串口芯片模块、电机控制芯片模块的输出端为伺服单元的输出端，分别通过串行接口连接全球卫 星定位系统接收机、电子罗盘、卫星天线伺服机构的输入端；串口芯片模块的输 出端接主控芯片模块的输入端，主控芯片模块的输出端分别与全球卫星定位系统 信号处理芯片模块、罗盘信号处理芯片模块、电机控制芯片模块的输入端相接， 全球卫星定位系统信号处理芯片模块的输出端接全球卫星定位系统串口芯片模块 的输入端；罗盘信号处理芯片模块的输出端接罗盘串口芯片模块的输入端，操控 手柄的输出端接主控芯片模块输入端。所述的无线网络包括具有无线路由器的若 干个无线子网络。本发明的卫星天线远程连接装置的无线连接方法具体包括以下步骤第一步、打开个人掌上电脑的无线搜索接口；第二步、个人掌上电脑开始检测在允许范围内所有无线子网络， 即在允许范围内搜索与已设定的固定IP地址相同的无线子网络的IP地址；第三步、搜索完成后，个人掌上电脑与该无线子网络对应的无线路由器建立 无线连接，而该无线子网络连接到自动寻星单元；连接成功后自动寻星单元向伺 服单元的主控芯片模块发送一个高电平；第四步、打开个人掌上电脑l的对星操作接口；第五步、主控芯片模块在得到步骤3.)中所述的高电平信号后开始向个人掌 上电脑发送全球卫星定位系统接收机的坐标值和电子罗盘的方位值和倾斜值；第六步、个人掌上电脑读取到上述数值后通过无线网络、自动寻星单元链路 向主控芯片模块发送一个高电平作为收到信息的回执；第七步、主控芯片模块收到回执后将卫星天线接受信号质量和强度的数值通 过无线网络、自动寻星单元链路发送给个人掌上电脑；当个人掌上电脑读取到卫 星天线接受信号质量和强度的数值后再次向主控芯片模块发送收到信息的回执；第八步、主控芯片模块收到回执后开始以每隔2至4秒时间刷新一次的方式 传送资料，刷新卫星天线和个人掌上电脑的接受信号质量和强度的最新数值；同 时连接成功，可以进行自动对星操作；第九步、当个人掌上电脑断开网络连接或关机时，将通过无线网络自动寻星 单元链路向主控芯片模块发送一个低电平，主控芯片模块就停止向个人掌上电脑 发送信息，远程连接结束。有益效果本发明通过PDA取代操控手柄，利用无线网络与自动寻星单元连 接，操作人员即可通过PDA对卫星天线进行远程连接；远程连接范围取决于无线 访问节点的性能以及周围的障碍物干扰和屏蔽， 一般在室内有效范围是30米，室 外是100米左右。使用PDA取代操控手柄既达到了让操作人员能够远程操作的目 的，也消除了因线缆磨损导致的使用寿命縮短的问题。能够使得用户在无线的情 况下通过简单的上网设备如个人掌上计算机(PDA)同自动寻星单元进行网络协议 (IP)连接即可对卫星天线进行远程遥控。
图1是本发明装置的连接示意图。其中个人掌上电脑1，无线网络2，自动寻星单元3，伺服单元4，卫星天 线5，全球卫星定位系统接收机6，电子罗盘7，卫星天线伺服机构8。 图2是本发明装置中的伺服单元的电路图的左半部分。 图3是本发明装置中的伺服单元的电路图的右半部分。其中串口芯片模块4.1、主控芯片模块4.2、全球卫星定位系统信号处理芯 片模块4.3、全球卫星定位系统串口芯片模块4.4、罗盘信号处理芯片模块4.5、罗 盘串口芯片模块4.6、电机控制芯片模块4.7。图4是本发明装置的无线连接方法具体流程图。
具体实施方式
本具体实施例结合技术方案和附图对本发明的实际应用进一步详细描述。如图1， 2所示本发明包括个人掌上电脑1，无线网络2，自动寻星单元3，伺服单元4，卫 星天线5以及全球卫星定位系统接收机6，电子罗盘7和卫星天线伺服机构8;其中个人掌上电脑1具体为HP公司的IPAQ rxl950 series的个人掌上计 算机；
无线路由器具体型号为D-LINK802， 11/2.4HZ;自动寻星单元3具体为SPACENETAC180CAH工控机，其中央处理器为 P4 3.0Ghz，内存为512MB，硬盘为80GB，其加载了 KINGSKY公司的卫星数字 接收卡，具体型号为AS-KSPI1032/PCVSATPLUS320/V4.0;伺服单元4具体包括STC12C2052AD和STC12C5410AD集成电路其中由 STC12C2052AD集成电路实现罗盘信号处理芯片U2， GPS信号处理芯片U3，主控 芯片U4，罗盘串口芯片和GPS串口芯片U6;由STC12C5410AD集成电路实现串 口芯片U5和电机控制芯片Ul;全球卫星定位系统接收机6具体为型号是ADU501的接收机；电子罗盘7具体为型号是LP3300的电子罗盘；卫星天线伺服机构8具体为百格拉公司的WD3-007的驱动电机作为俯仰和 水平电机驱动模块、Shaphon公司的stepdriver驱动电机作为极化电机驱动模块以 及鸿海科技公司的MD70-24DC—3A电源作为工作电源。本发明组件具体连接方式如下该装置包括个人掌上电脑l、无线网络2、自动寻星单元3、伺服单元4、卫 星天线5、全球卫星定位系统接收机6、电子罗盘7、卫星天线伺服机构8;其中 个人掌上电脑1与无线网络2以标准无线网络协议进行无线连接，无线路由器将 无线网络2和自动寻星单元3通过网线连接，自动寻星单元3的输出端与伺服单 元4的输入端通过电缆连接，伺服单元4的三个输出端分别接全球卫星定位系统 接收机6、电子罗盘7、卫星天线伺服机构8的输入端，卫星天线伺服机构8通过 电缆与卫星天线5连接。所述的伺服单元4包括由串口芯片模块4.1、主控芯片模 块4.2、全球卫星定位系统信号处理芯片模块4.3、全球卫星定位系统串口芯片模 块4.4、罗盘信号处理芯片模块4.5、罗盘串口芯片模块4.6、电机控制芯片模块4.7 组成的单片机；其中，串口芯片模块4.1的输入端为伺服单元4的输入端，全球卫 星定位系统串口芯片模块4.4、罗盘串口芯片模块4.6、电机控制芯片模块4.7的输 出端为伺服单元4的输出端，分别通过串行接口连接全球卫星定位系统接收机6、 电子罗盘7、卫星天线伺服机构8的输入端；串口芯片模块4.1的输出端接主控芯 片模块4.2的输入端，主控芯片模块4.2的输出端分别与全球卫星定位系统信号处 理芯片模块4.3、罗盘信号处理芯片模块4.5、电机控制芯片模块4.7的输入端相接， 全球卫星定位系统信号处理芯片模块4.3的输出端接全球卫星定位系统串口芯片 模块4.4的输入端；罗盘信号处理芯片模块4.5的输出端接罗盘串口芯片模块4.6 的输入端，操控手柄4.8的输出端接主控芯片模块4.2输入端。所述的无线网络2 包括具有无线路由器的若干个无线子网络2.n。伺服单元4的内部连接方式如下串口芯片模块4.1的输出端"P20OUT"接主 控芯片模块4.2的输入端"PxDP30，，；串口芯片模块4.1与接自动寻星单元3的串行 口通过串行信号线相连；主控芯片模块4,2的"XTAL2、 XTAL l"分别与GPS信号 处理芯片模块4.3、罗盘信号处理芯片模块4.5、电机控制芯片模块4.7的"XTAL2、 XTAL l"端相接；GPS信号处理芯片模块4.3的"PxDP30"端接GPS串口芯片模块 4.4的"T1IN"端；罗盘信号处理芯片模块4.5的"PxDP30"端接GPS串口芯片模块 4.4的"T2IN"端；操控手柄模块4.8的输出端接主控芯片模块4.2的串行通信口； GPS接收机6接GPS串口芯片模块4.4的串行通信口 ；电子罗盘7通过串行线连 接罗盘串口芯片模块4.6的串行通信口 ；卫星天线伺服机构8则与电机控制芯片模 块4.7的串行通信口连接。如图3所示本发明的无线连接方法具体步骤如下 第一步、打开个人掌上电脑1的无线搜索接口；第二步、个人掌上电脑1开始检测在允许范围内所有无线子网络2.11，即在 允许范围内搜索与已设定的固定IP地址相同的无线子网络2.n的IP地址；第三步、搜索完成后，个人掌上电脑1与该无线子网络2.11对应的无线路由 器建立无线连接，而该无线子网络2.11连接到自动寻星单元3;连接成功后自动寻 星单元3向伺服单元4的主控芯片模块4.2发送一个高电平；第四步、打开个人掌上电脑l的对星操作接口；第五步、主控芯片模块4.2在得到步骤3.)中所述的高电平信号后开始向个 人掌上电脑1发送全球卫星定位系统接收机6的坐标值和电子罗盘7的方位值和 倾斜值；第六步、个人掌上电脑1读取到上述数值后通过无线网络2、自动寻星单元 (3)链路向主控芯片模块4.2发送一个高电平作为收到信息的回执；第七步、主控芯片模块4.2收到回执后将卫星天线5接受信号质量和强度的 数值通过无线网络2、自动寻星单元3链路发送给个人掌上电脑1;当个人掌上电 脑1读取到卫星天线5接受信号质量和强度的数值后再次向主控芯片模块4.2发送 收到信息的回执；
第八步、主控芯片模块4.2收到回执后开始以每隔2至4秒时间刷新一次的 方式传送资料，刷新卫星天线5和个人掌上电脑1的接受信号质量和强度的最新 数值；同时连接成功，可以进行自动对星操作；第九步、当个人掌上电脑l断开网络连接或关机时，将通过无线网络2自动 寻星单元3链路向主控芯片模块4.2发送一个低电平，主控芯片模块4.2就停止向 个人掌上电脑l发送信息，远程连接结束。
权利要求
1、一种卫星天线远程连接装置，其特征在于该装置包括个人掌上电脑(1)、无线网络(2)、自动寻星单元(3)、伺服单元(4)、卫星天线(5)、全球卫星定位系统接收机(6)、电子罗盘(7)、卫星天线伺服机构(8)；其中个人掌上电脑(1)与无线网络(2)以标准无线网络协议进行无线连接，无线路由器将无线网络(2)和自动寻星单元(3)通过网线连接，自动寻星单元(3)的输出端与伺服单元(4)的输入端通过电缆连接，伺服单元(4)的三个输出端分别接全球卫星定位系统接收机(6)、电子罗盘(7)、卫星天线伺服机构(8)的输入端，卫星天线伺服机构(8)通过电缆与卫星天线(5)连接。
2. 根据权利要求1所述的卫星天线远程连接装置，其特征在于所述的伺服单 元(4)包括由串口芯片模块(4.1)、主控芯片模块(4.2)、全球卫星定位系统 信号处理芯片模块(4.3)、全球卫星定位系统串口芯片模块(4.4)、罗盘信号处 理芯片模块(4.5)、罗盘串口芯片模块(4.6)、电机控制芯片模块(4.7)组成的 单片机；其中，串口芯片模块(4.1)的输入端为伺服单元(4)的输入端，全球卫 星定位系统串口芯片模块(4.4)、罗盘串口芯片模块(4.6)、电机控制芯片模块(4.7)的输出端为伺服单元(4)的输出端，分别通过串行接口连接全球卫星定位 系统接收机(6)、电子罗盘(7)、卫星天线伺服机构(8)的输入端；串口芯片 模块(4.1)的输出端接主控芯片模块(4.2)的输入端，主控芯片模块(4.2)的输 出端分别与全球卫星定位系统信号处理芯片模块(4.3)、罗盘信号处理芯片模块(4.5)、电机控制芯片模块(4.7)的输入端相接，全球卫星定位系统信号处理芯 片模块(4.3)的输出端接全球卫星定位系统串口芯片模块(4.4)的输入端；罗盘 信号处理芯片模块(4.5)的输出端接罗盘串口芯片模块(4.6)的输入端，操控手 柄(4.8)的输出端接主控芯片模块(4.2)输入端。
3. 根据权利要求l所述的卫星天线远程连接装置，其特征在于所述的无线网 络(2)包括具有无线路由器的若干个无线子网络(2.n)。
4、 一种如权利要求1所述的卫星天线远程连接装置的无线连接方法，该方法 具体包括以下步骤第一步、打开个人掌上电脑(1)的无线搜索接口；第二歩、个人掌上电脑(1)开始检测在允许范围内所有无线子网络(2.n)，即在允许范围内搜索与已设定的固定IP地址相同的无线子网络(2.n)的IP地址； 第三步、搜索完成后，个人掌上电脑(1)与该无线子网络(2.n)对应的无 线路由器建立无线连接，而该无线子网络(2.n)连接到自动寻星单元(3);连接 成功后自动寻星单元(3)向伺服单元(4)的主控芯片模块(4.2)发送一个高电 平；第四步、打开个人掌上电脑l的对星操作接口；第五步、主控芯片模块(4.2)在得到步骤3.)中所述的高电平信号后开始向 个人掌上电脑(1)发送全球卫星定位系统接收机(6)的坐标值和电子罗盘(7) 的方位值和倾斜值；第六步、个人掌上电脑(1)读取到上述数值后通过无线网络(2)、自动寻 星单元(3)链路向主控芯片模块(4.2)发送一个高电平作为收到信息的回执；第七步、主控芯片模块(4.2)收到回执后将卫星天线(5)接受信号质量和 强度的数值通过无线网络(2)、自动寻星单元(3)链路发送给个人掌上电脑(1); 当个人掌上电脑(1)读取到卫星天线(5)接受信号质量和强度的数值后再次向 主控芯片模块(4.2)发送收到信息的回执；第八步、主控芯片模块(4.2)收到回执后开始以每隔2至4秒时间刷新一次 的方式传送资料，刷新卫星天线(5)和个人掌上电脑(1)的接受信号质量和强 度的最新数值；同时连接成功，可以进行自动对星操作；第九步、当个人掌上电脑(1)断开网络连接或关机时，将通过无线网络(2) 自动寻星单元(3)链路向主控芯片模块(4.2)发送一个低电平，主控芯片模块(4.2) 就停止向个人掌上电脑(1)发送信息，远程连接结束。
全文摘要
卫星天线远程连接装置及其无线连接方法是一种基于寻星装置的卫星天线远程连接装置及其无线连接方法，该方法为打开个人掌上电脑的无线搜索接口；开始检测在允许范围内所有无线子网络，与对应的无线路由器建立无线连接；打开对星操作接口；向个人掌上电脑发送全球卫星定位系统接收机的坐标值和电子罗盘的方位值和倾斜值；个人掌上电脑向主控芯片模块发送一个高电平作为收到信息的回执；主控芯片模块收到回执后开始以每隔2至4秒时间刷新一次的方式传送资料；当个人掌上电脑断开网络连接或关机时，将通过无线网络自动寻星单元链路向主控芯片模块发送一个低电平，远程连接结束。本发明能够使得用户在无线的情况下对卫星天线进行远程遥控。
文档编号H04B7/185GK101159474SQ200710021759
公开日2008年4月9日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者任传俊, 裘德龙, 高云勇 申请人:南京中网通信有限公司