閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置及方法，本發(fā)明裝置各組成部件的連接關系為：衛(wèi)星天線系統(tǒng)分別連接功放和下行L波段變頻器；下行L波段變頻器通過分路器分別連接頻率選擇模塊和跟蹤接收機；跟蹤接收機與用戶端互為信息雙向反饋連接；頻率選擇模塊連接分路器、用戶端和調(diào)制解調(diào)器；調(diào)制解調(diào)器連接功放、頻率選擇模塊和用戶端；功放連接用戶端和衛(wèi)星天線系統(tǒng)。本發(fā)明方法為，打開衛(wèi)星移動站的電源；GPS芯片定位；跟蹤接收機確定衛(wèi)星移動站所在的點波束；用戶端接收并分析處理此點波束信息；衛(wèi)星天線伺服機構指令衛(wèi)星天線自動尋星；調(diào)制解調(diào)器按照此信息連接入網(wǎng)；入網(wǎng)成功。本發(fā)明，運行成本低，實用性強。
【專利說明】閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閉環(huán)IP-Star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，它是一種通過通過衛(wèi)星天線以及伺服控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動尋星和入網(wǎng)控制裝置，本發(fā)明還涉及一種使用該裝備的控制方法，屬于衛(wèi)星通信【技術領域】。

【背景技術】
[0002]IP-star寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用KA+KU復合傳輸技術及頻率多重覆用技術，使衛(wèi)星的轉發(fā)器成本遠低于傳統(tǒng)衛(wèi)星成本，不僅在傳統(tǒng)衛(wèi)星通信業(yè)務上強大的競爭優(yōu)勢，而且寬帶接入成本幾乎可以和地面寬帶網(wǎng)絡相媲美；不僅可以向國內(nèi)用戶提供因特網(wǎng)寬帶接入、語音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體在內(nèi)的綜合服務，而且作為地面寬帶網(wǎng)絡的延伸、補充與備份，IP-star衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)可以有效地解決地面網(wǎng)絡覆蓋不到盲點地區(qū)的業(yè)務要求；而且IP-star衛(wèi)星不僅具有以上優(yōu)勢還具有鏈路可靠性高(它采用星上動態(tài)功率管理和動態(tài)帶寬管理等新技術，解決KA與KU波段衛(wèi)星通信雨衰大的問題)，系統(tǒng)安全性高(它采用KA+KU頻段空間交鏈技術和跳頻技術，可有效防止不法信號的干擾)，終端設備成本低(只需要口徑I米以下天線或者能做到天線口徑最低在0.4米，2瓦左右的BUC)等優(yōu)點，應用前景十分廣闊。
[0003]IP-star衛(wèi)星在中國東部地區(qū)有23個點波束覆蓋，一個廣播波束，西部地區(qū)有一個成形波束覆蓋，主要的通信資源在23個點波束，對于衛(wèi)星固定站而言不需要跨區(qū)域，可以在一個點波束內(nèi)正常通信，但對于衛(wèi)星移動站而言就需要跨區(qū)域在不同的點波束內(nèi)工作，跨點波束就需要重新建立鏈接，如果手動建立鏈接則需要很長時間，所以就實現(xiàn)不了動中通，應用就受到了很大的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置及方法，本裝置是一種成本低廉，控制簡單，便以操作，穩(wěn)定性和精度高的一種閉環(huán)IP-star移動衛(wèi)星應用站的自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，其控制方法可以實現(xiàn)衛(wèi)星天線的自動尋星和自動入網(wǎng)，簡化了人工操作，提升了操作效率和穩(wěn)定性，使得IP-star衛(wèi)星的應用范圍得到了巨大的擴展。
[0005]閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，其特征是包括衛(wèi)星天線系統(tǒng)、下行L波段變頻器、功放、分路器、頻率選擇模塊、調(diào)制解調(diào)器、跟蹤接收機和用戶端，
所述跟蹤接收機用于接收用戶端和分路器的信號，并向用戶端發(fā)射信號，
所述分路器接收下行L波段變頻器的信號，并將此信號處理后分別發(fā)射給頻率選擇模塊和跟蹤接收機，
所述下行L波段變頻器用于接收衛(wèi)星天線系統(tǒng)的信號，并將此信號發(fā)射給分路器， 所述衛(wèi)星天線系統(tǒng)用于接收功放的信號，并發(fā)射給下行L波段變頻器， 所述功放用于接收用戶端信號，并向調(diào)制解調(diào)器和衛(wèi)星天線系統(tǒng)發(fā)射信號，
所述調(diào)制解調(diào)器接收用戶端、頻率選擇模塊和功放的信號，并向用戶端發(fā)射信號，所述用戶端接收和處理跟蹤接收機和調(diào)制解調(diào)器的信號，并向頻率選擇模塊、調(diào)制解調(diào)器、功放和跟蹤接收機發(fā)射信號。
[0006]所述衛(wèi)星天線系統(tǒng)包括天線和天線伺服機構，所述天線選用KA+KU雙頻段天線。
[0007]所述跟蹤接收機中設置有GPS芯片。
[0008]所述調(diào)制解調(diào)器選用IP-star衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器。
[0009]所述用戶端選用安裝有自動控制入網(wǎng)軟件的用戶端，用戶端選用計算機或者由微處理器組成的微處理計算機。
[0010]使用本閉環(huán)IP-Star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置的控制方法，其特征是包括以下步驟:
步驟1:本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站到達任意位置；
步驟2:打開本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站的電源；
步驟3:跟蹤接收機運行定位功能；
步驟4:跟蹤接收機判斷是否定位成功，如未定位成功，則繼續(xù)定位，如定位成功，則進入步驟5 ；
步驟5:跟蹤接收機根據(jù)定位信息，確定本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站所在的點波束；步驟6:跟蹤接收機把步驟5所得的點波束信息傳送給用戶端，用戶端接收并分析處理此點波束信息；
步驟7:用戶端根據(jù)步驟6所得的點波束信息做出兩個指令，其一，把此點波束的信息傳給衛(wèi)星天線系統(tǒng)，衛(wèi)星天線系統(tǒng)指令衛(wèi)星天線自動尋星；其二，把此點波束的信息送給調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器按照此信息連接入網(wǎng)；
步驟8:衛(wèi)星天線系統(tǒng)判斷衛(wèi)星天線是否完成尋星，如未成功尋星，繼續(xù)尋星，如尋星成功，用戶端確定此衛(wèi)星所在的點波束和頻率范圍；
步驟9:用戶端把步驟5和步驟8所得的點波束信息送給調(diào)制解調(diào)器，用戶端自動修改調(diào)制解調(diào)器內(nèi)的點波束信息，調(diào)制解調(diào)器連接入網(wǎng)；
步驟10:用戶端讀取調(diào)制解調(diào)器是否入網(wǎng)成功，如未成功入網(wǎng)，則繼續(xù)入網(wǎng)操作，如成功入網(wǎng)，則結束。
[0011]所述步驟3中通過跟蹤接收機內(nèi)的GPS芯片運行定位功能；步驟7中通過衛(wèi)星天線系統(tǒng)中的衛(wèi)星天線伺服機構接收點波束的信息，并指令衛(wèi)星天線自動尋星。
[0012]所述步驟6中，安裝在用戶端內(nèi)的自動控制入網(wǎng)軟件分析處理點波束信息。
[0013]所述步驟8中，衛(wèi)星天線系統(tǒng)中的衛(wèi)星天線伺服機構判斷衛(wèi)星天線是否完成尋星；用戶端通過下行L波段變頻器、分路器、頻率選擇模塊和調(diào)制解調(diào)器接收衛(wèi)星天線系統(tǒng)的信號，并確認衛(wèi)星所在點波束和頻率范圍。
[0014]所述步驟9中，調(diào)制解調(diào)器根據(jù)用戶端指令，接收下行L波段變頻器和頻率選擇模塊的頻率范圍，利用功放發(fā)射功能，進行入網(wǎng)操作。
[0015]本發(fā)明，通過各部件的連接，和各部件功能的連貫實現(xiàn)，跟蹤接收機定位衛(wèi)星移動站的位置，根據(jù)衛(wèi)星移動站的位置信息，衛(wèi)星天線自動尋星，用戶端分析處理衛(wèi)星移動站的位置信息和尋星結果，控制調(diào)制解調(diào)器連接入網(wǎng)，完成整個控制執(zhí)行過程。
[0016]本發(fā)明，裝置的材料成本不高，能滿足更多的消費人群，部件的穩(wěn)定性較好，功能穩(wěn)定，使用壽命長。本控制方法，完成連貫，反應靈敏，精度高，執(zhí)行效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的原理框架圖，
圖2本發(fā)明的控制方法流程示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發(fā)明。應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0019]圖1是本發(fā)明的原理框架圖，由圖可見，閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，包括衛(wèi)星天線系統(tǒng)，下行L波段變頻器，功放，分路器，頻率選擇模塊，調(diào)制解調(diào)器，跟蹤接收機和用戶端。它們的連接關系為:衛(wèi)星天線系統(tǒng)的信號輸入端連接功放的信號發(fā)射端，衛(wèi)星天線系統(tǒng)的信號輸出端連接下行L波段變頻器的信號接收端；下行L波段變頻器通過分路器分別連接頻率選擇模塊和跟蹤接收機；跟蹤接收機與用戶端互為信息雙向反饋連接；頻率選擇模塊的信號輸入端連接分路器和用戶端，信號輸出端連接調(diào)制解調(diào)器；調(diào)制解調(diào)器接收連接功放、頻率選擇模塊和用戶端，輸出連接用戶端；功放接收端連接用戶端，發(fā)射端連接衛(wèi)星天線系統(tǒng)。本裝置能夠實現(xiàn)衛(wèi)星天線在移動過程中自動進行尋星操作，以保證衛(wèi)星信號在行動過程中保持連接。
[0020]在本發(fā)明裝置中，衛(wèi)星天線系統(tǒng)包括天線和天線伺服機構，天線選用KA+KU雙頻段天線。天線接收衛(wèi)星信號，天線伺服機構處理天線接收到的衛(wèi)星信號，天線伺服機構能夠控制天線轉動，達到最佳的信號接收狀態(tài)，提升天線的精度，保證衛(wèi)星信號的質量。KA+KU雙頻段天線的適用性更加的廣闊，提高本發(fā)明的實用性。
[0021]跟蹤接收機中設置有GPS芯片。GPS芯片具有定位功能，能夠準確定位來判斷衛(wèi)星移動站的地理位置，天線伺服機構根據(jù)衛(wèi)星移動站的地理位置，調(diào)整天線的朝向，保證天線的精度。
[0022]調(diào)制解調(diào)器選用IP-star衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器，IP-star衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器能夠更好地轉換信號，提升本發(fā)明的準確性。
[0023]用戶端選用安裝有自動控制入網(wǎng)軟件的用戶端，用戶端選用計算機或者由微處理器組成的微處理計算機。計算機功能強大，作為用戶端，通用性好，但是，成本高，質量大，攜帶有一定的不便利性。針對本發(fā)明的功能選用具有相應功能的微處理器，組裝成微處理計算機，質量小，不浪費計算機資源，節(jié)約成本。
[0024]圖2本發(fā)明的控制方法流程示意圖，由圖可見，本發(fā)明的控制方法，包括以下步驟:
步驟1:本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站到達任意位置；
步驟2:打開本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站的電源；
步驟3:跟蹤接收機內(nèi)的GPS芯片運行定位功能；
步驟4:跟蹤接收機判斷GPS芯片是否定位成功，如未定位成功，則繼續(xù)定位，如定位成功，則進入步驟5 ; 步驟5:跟蹤接收機根據(jù)GPS芯片的定位信息，確定本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站所在的點波束；
步驟6:跟蹤接收機把步驟5所得的點波束信息傳送給用戶端，用戶端接收并分析處理此點波束信息；
步驟7:用戶端根據(jù)步驟6所得的點波束信息做出兩個指令，其一，把此點波束的信息傳給衛(wèi)星天線伺服機構，衛(wèi)星天線伺服機構指令衛(wèi)星天線自動尋星；其二，把此點波束的信息送給調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器按照此信息連接入網(wǎng)；
步驟8:衛(wèi)星天線伺服機構判斷衛(wèi)星天線是否完成尋星，如未成功尋星，繼續(xù)尋星，如尋星成功，用戶端確定此衛(wèi)星所在的點波束和頻率范圍；
步驟9:用戶端把步驟5和步驟8所得的點波束信息送給調(diào)制解調(diào)器，用戶端自動修改調(diào)制解調(diào)器內(nèi)的點波束信息，調(diào)制解調(diào)器連接入網(wǎng)；
步驟10:用戶端讀取調(diào)制解調(diào)器是否入網(wǎng)成功，如未成功入網(wǎng)，則繼續(xù)入網(wǎng)操作，如成功入網(wǎng)，則結束。
[0025]所述步驟6中，安裝在用戶端內(nèi)的自動控制入網(wǎng)軟件分析處理點波束信息。
[0026]所述步驟8中，用戶端通過分路器與頻率選擇模塊確認衛(wèi)星所在點波束和頻率范圍。
[0027]所述步驟9中，調(diào)制解調(diào)器根據(jù)用戶端指令，接收下行L波段變頻器和頻率選擇模塊的頻率范圍，通過功放發(fā)射功能，進行入網(wǎng)操作。
[0028]本控制方法，執(zhí)行連貫，能準確定位衛(wèi)星移動站的位置，和快速搜索確定衛(wèi)星移動站所在位置的衛(wèi)星，經(jīng)過位置分析處理，進行入網(wǎng)連接。準確性高，執(zhí)行效率高。
[0029]本發(fā)明方案所公開的技術手段不僅限于上述技術手段所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。
【權利要求】
1.閉環(huán)IP-Star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，其特征是包括衛(wèi)星天線系統(tǒng)、下行L波段變頻器、功放、分路器、頻率選擇模塊、調(diào)制解調(diào)器、跟蹤接收機和用戶端， 所述跟蹤接收機用于接收用戶端和分路器的信號，并向用戶端發(fā)射信號， 所述分路器接收下行L波段變頻器的信號，并將此信號處理后分別發(fā)射給頻率選擇模塊和跟蹤接收機， 所述下行L波段變頻器用于接收衛(wèi)星天線系統(tǒng)的信號，并將此信號發(fā)射給分路器， 所述衛(wèi)星天線系統(tǒng)用于接收功放的信號，并發(fā)射給下行L波段變頻器， 所述功放用于接收用戶端信號，并向調(diào)制解調(diào)器和衛(wèi)星天線系統(tǒng)發(fā)射信號， 所述調(diào)制解調(diào)器接收用戶端、頻率選擇模塊和功放的信號，并向用戶端發(fā)射信號，所述用戶端接收和處理跟蹤接收機和調(diào)制解調(diào)器的信號，并向頻率選擇模塊、調(diào)制解調(diào)器、功放和跟蹤接收機發(fā)射信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，其特征是所述衛(wèi)星天線系統(tǒng)包括天線和天線伺服機構，所述天線選用KA+KU雙頻段天線。
3.根據(jù)權利要求1所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，其特征是所述跟蹤接收機中設置有GPS芯片。
4.根據(jù)權利要求1所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，其特征是所述調(diào)制解調(diào)器選用IP-star衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器。
5.根據(jù)權利要求1所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置，其特征是所述用戶端選用安裝有自動控制入網(wǎng)軟件的用戶端，用戶端選用計算機或者由微處理器組成的微處理計算機。
6.使用以上任一權利要求的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制裝置的控制方法，其特征是包括以下步驟: 步驟1:本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站到達任意位置； 步驟2:打開本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站的電源； 步驟3:跟蹤接收機運行定位功能； 步驟4:跟蹤接收機判斷是否定位成功，如未定位成功，則繼續(xù)定位，如定位成功，則進入步驟5 ； 步驟5:跟蹤接收機根據(jù)定位信息，確定本閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站所在的點波束；步驟6:跟蹤接收機把步驟5所得的點波束信息傳送給用戶端，用戶端接收并分析處理此點波束信息； 步驟7:用戶端根據(jù)步驟6所得的點波束信息做出兩個指令，其一，把此點波束的信息傳給衛(wèi)星天線系統(tǒng)，衛(wèi)星天線系統(tǒng)指令衛(wèi)星天線自動尋星；其二，把此點波束的信息送給調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器按照此信息連接入網(wǎng)； 步驟8:衛(wèi)星天線系統(tǒng)判斷衛(wèi)星天線是否完成尋星，如未成功尋星，繼續(xù)尋星，如尋星成功，用戶端確定此衛(wèi)星所在的點波束和頻率范圍； 步驟9:用戶端把步驟5和步驟8所得的點波束信息送給調(diào)制解調(diào)器，用戶端自動修改調(diào)制解調(diào)器內(nèi)的點波束信息，調(diào)制解調(diào)器連接入網(wǎng)； 步驟10:用戶端讀取調(diào)制解調(diào)器是否入網(wǎng)成功，如未成功入網(wǎng)，則繼續(xù)入網(wǎng)操作，如成功入網(wǎng)，則結束。
7.根據(jù)權利要求6所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制方法，其特征是所述步驟3中通過跟蹤接收機內(nèi)的GPS芯片運行定位功能；步驟7中通過衛(wèi)星天線系統(tǒng)中的衛(wèi)星天線伺服機構接收點波束的信息，并指令衛(wèi)星天線自動尋星。
8.根據(jù)權利要求6所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制方法，其特征是所述步驟6中，安裝在用戶端內(nèi)的自動控制入網(wǎng)軟件分析處理點波束信息。
9.根據(jù)權利要求6所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制方法，其特征是所述步驟8中，衛(wèi)星天線系統(tǒng)中的衛(wèi)星天線伺服機構判斷衛(wèi)星天線是否完成尋星；用戶端通過下行L波段變頻器、分路器、頻率選擇模塊和調(diào)制解調(diào)器接收衛(wèi)星天線系統(tǒng)的信號，并確認衛(wèi)星所在點波束和頻率范圍。
10.根據(jù)權利要求6所述的閉環(huán)IP-star衛(wèi)星移動站自動尋星和入網(wǎng)的控制方法，其特征是所述步驟9中，調(diào)制解調(diào)器根據(jù)用戶端指令，接收下行L波段變頻器和頻率選擇模塊的頻率范圍，利用功放發(fā)射功能，進行入網(wǎng)操作。
【文檔編號】H04B7/185GK104168055SQ201410433708
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權日:2014年8月29日
【發(fā)明者】季英凱, 鄭學東, 高云勇, 湯磊, 盛偉 申請人:南京中網(wǎng)衛(wèi)星通信股份有限公司