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摘要：本文介绍了移动卫星电视接收系统机械结构，电控系统及自动控制软件选取等各部分的设计思路。
关键词：工控机 电控 自动控制
1 概述
移动卫星电视接收系统包括室外和室内两大部分，室外部分是天线本体，室内部分是天线自动控制系统和接收控制系统。
天线本体由三轴跟踪转台、碟形天线、天线罩防护组成，三个轴都由直流电机驱动，并装备水平、俯仰、方位传感器，可在自动控制系统的控制下，实现闭环跟踪。自动控制系统由电控箱、接口卡、计算机和控制软件组成，用于控制天线的运动，实现选星、自动寻星、自动跟踪等功能，接收控制系统用于接收馈源信号、选择卫星波段、设置接收参数等。
2 机械结构
天线本体从外面看，是一个玻璃钢制成的圆桶形天线罩，天线罩既能保护天线，使天线不受雨、雪、水、风、阳光等的影响，又能透过电磁波，对电视信号的衰减作用很小。电线罩内是一套三轴闭环跟踪的天线，从下向上依次是支架、方位轴、水平轴、俯仰轴、抛物面天线。
3 电控系统
电控系统由微机、接口板、电控箱、GPS组成，电机的运动控制采用二级控制，计算机负责数学运算、指向、跟踪算法，通过接口板向电控箱发出电机的速度与方向命令，电控箱内的单片机负责执行具体的电机动作。
微机采用工业控制计算机，工控机的优点是性能稳定、抗干扰能力强，适合在恶劣环境下使用，它的电源功率大，配有多种总线插槽和接口，能同时接入较多板卡。
操作系统使用Windows XP，主要考虑XP的用户多，使用方便。
计算机接口板共三块，PCI7401、PCI7501、TP514，插在工控机底板的PCI总线上。
PC-7401是PCI总线的16通道AD转换卡，可把从卫星信号接收机上传来的视频信号转换为数字信号，用于判断卫星信号的强度。
PC-7501是PCI总线的128路通用数字TTL电平输入/输出板，具有8个8位数字输入口及8个8位数字输出锁存口，共有64路输入及64路输出，输出口具有上电清零的功能，特别适合控制继电器板等需要上电初始化状态为0的应用场合。用于计算机与电控箱通信，向电控箱发送控制命令，从电控箱读取三个轴的当前状态。
TP514是PCI总线的4路RS232串行接口扩展卡，用于与各个传感器的通讯。
电控箱内是电机驱动电路及单片机控制系统，包括电源、电机驱動器、单片机控制板、接口电路、数码显示电路、限位与保护电路等。单片机采用ATMEL 89C2051，负责读取从微机传来的控制信号，控制各电机按不同的速度的和角度转动，读取各电机的工作状态（运行，停止）并发送给计算机，读取各传感器的值，并在数码管显示器上显示，读取电视信号并整形放大，输出到计算机的AD转换卡，负责各电机的行程限位保护，发生限位时停止电动的动作，并点亮报警指示灯和蜂鸣器。除GPS外，微机与所有设备的通信、控制均通过电控箱中转后实现。
便携式GPS接收机由吸盘天线、信号导线、接收盒组成，通过USB接口与微机通迅，实时提供移动天线所在位置的地理经度、纬度、高度、世界时等信息，本系统主要使用其经纬度信息。
4 自动控制软件
自动控制软件用C++ Builder语言编制的，基于windows环境的窗口应用程序，它实时读取各传感器传来的航向角、天线方位轴转角、天线高度轴转角、天线水平角、移动天线经纬度、电视信号强度等信息，计算卫星的当前方位角和仰角，并控制天线电机运动，使天线自动指向卫星，在天线载体运动过程中，不断调整天线的方位、水平与仰角，使天线一直指向卫星所在的方向，实现动中通的移动卫星电视接收。
参考文献：
[1]宋光旭.常见卫星电视接收天线.有线电视技术.2005年15期.
[2]刘进军.卫星电视原理.国防工业出版社.2009 年1月，1-1.
[3]陈绍溴，吴也文.移动载体卫星电视天线的自动跟踪.中国有线电视.2002年，第18期.
关键词：工控机 电控 自动控制
1 概述
移动卫星电视接收系统包括室外和室内两大部分，室外部分是天线本体，室内部分是天线自动控制系统和接收控制系统。
天线本体由三轴跟踪转台、碟形天线、天线罩防护组成，三个轴都由直流电机驱动，并装备水平、俯仰、方位传感器，可在自动控制系统的控制下，实现闭环跟踪。自动控制系统由电控箱、接口卡、计算机和控制软件组成，用于控制天线的运动，实现选星、自动寻星、自动跟踪等功能，接收控制系统用于接收馈源信号、选择卫星波段、设置接收参数等。
2 机械结构
天线本体从外面看，是一个玻璃钢制成的圆桶形天线罩，天线罩既能保护天线，使天线不受雨、雪、水、风、阳光等的影响，又能透过电磁波，对电视信号的衰减作用很小。电线罩内是一套三轴闭环跟踪的天线，从下向上依次是支架、方位轴、水平轴、俯仰轴、抛物面天线。
3 电控系统
电控系统由微机、接口板、电控箱、GPS组成，电机的运动控制采用二级控制，计算机负责数学运算、指向、跟踪算法，通过接口板向电控箱发出电机的速度与方向命令，电控箱内的单片机负责执行具体的电机动作。
微机采用工业控制计算机，工控机的优点是性能稳定、抗干扰能力强，适合在恶劣环境下使用，它的电源功率大，配有多种总线插槽和接口，能同时接入较多板卡。
操作系统使用Windows XP，主要考虑XP的用户多，使用方便。
计算机接口板共三块，PCI7401、PCI7501、TP514，插在工控机底板的PCI总线上。
PC-7401是PCI总线的16通道AD转换卡，可把从卫星信号接收机上传来的视频信号转换为数字信号，用于判断卫星信号的强度。
PC-7501是PCI总线的128路通用数字TTL电平输入/输出板，具有8个8位数字输入口及8个8位数字输出锁存口，共有64路输入及64路输出，输出口具有上电清零的功能，特别适合控制继电器板等需要上电初始化状态为0的应用场合。用于计算机与电控箱通信，向电控箱发送控制命令，从电控箱读取三个轴的当前状态。
TP514是PCI总线的4路RS232串行接口扩展卡，用于与各个传感器的通讯。
电控箱内是电机驱动电路及单片机控制系统，包括电源、电机驱動器、单片机控制板、接口电路、数码显示电路、限位与保护电路等。单片机采用ATMEL 89C2051，负责读取从微机传来的控制信号，控制各电机按不同的速度的和角度转动，读取各电机的工作状态（运行，停止）并发送给计算机，读取各传感器的值，并在数码管显示器上显示，读取电视信号并整形放大，输出到计算机的AD转换卡，负责各电机的行程限位保护，发生限位时停止电动的动作，并点亮报警指示灯和蜂鸣器。除GPS外，微机与所有设备的通信、控制均通过电控箱中转后实现。
便携式GPS接收机由吸盘天线、信号导线、接收盒组成，通过USB接口与微机通迅，实时提供移动天线所在位置的地理经度、纬度、高度、世界时等信息，本系统主要使用其经纬度信息。
4 自动控制软件
自动控制软件用C++ Builder语言编制的，基于windows环境的窗口应用程序，它实时读取各传感器传来的航向角、天线方位轴转角、天线高度轴转角、天线水平角、移动天线经纬度、电视信号强度等信息，计算卫星的当前方位角和仰角，并控制天线电机运动，使天线自动指向卫星，在天线载体运动过程中，不断调整天线的方位、水平与仰角，使天线一直指向卫星所在的方向，实现动中通的移动卫星电视接收。
参考文献：
[1]宋光旭.常见卫星电视接收天线.有线电视技术.2005年15期.
[2]刘进军.卫星电视原理.国防工业出版社.2009 年1月，1-1.
[3]陈绍溴，吴也文.移动载体卫星电视天线的自动跟踪.中国有线电视.2002年，第18期.