专利名称：利用扫描数据锁定卫星的方法及天线系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种卫星锁定技术，特别是指一种利用扫描数据来锁定卫星 的卫星锁定技术。
背景技术：
拜卫星技术的蓬勃方展之赐，卫星技术为人类带来了不少生活上的便利 性。特别是在日常生活中，举凡卫星定位、卫星电话、卫星广播、卫星导航等， 莫不拉近了人与人之间的距离，让人类倍感天涯若比邻。其中，卫星广播技术 更是广泛应用于卫星节目播放，世界上各个角落的人类都能接收重要的实时性 转播节目。
在现有的卫星广播技术中，大致可分为定点式卫星广播与活动式卫星广播 两种，其中，定点式卫星广播技术，是在地面或建筑物上架设一卫星天线系统， 然后加载卫星数据，驱使天线指向特定的卫星，然后与特定的卫星之间进行信 号与数据的传递。然而，在定点式卫星广播技术中，因为缺乏机动性，依据其 信号的发送功率，在其场形覆盖范围之外，就无法接收到其所发出的数字地面
广J番(Digital Video Broadcasting-Terrestrial; DVB隱T) f言号。
由于定点式卫星广播技术普遍存在上述的缺点，活动式卫星广播技术就随 的孕育而生。在现有的活动式卫星广播技术中，通常以卫星广播车或是卫星新 闻采集(Satellite News Gathering; SNG)车最具代表性。在活动式卫星广播技 术的应用中，通常将一天线系统设置于一载具(即卫星广播车或SNG车)上， 然后，使天线指向特定的卫星，然后与卫星进行信号与数据的传输。
一旦欲将天线系统切换锁定另一卫星时，就必须事先将所有的卫星数据输 入至天线系统内部的数据库，然后选取所欲锁定的卫星，据以撷取所欲锁定的 卫星坐标，然后才能驱动卫星指向所欲锁定的卫星。抑或，天线系统必须联机 至地面基地台或控制中心下载所有或部分的卫星坐标，然后选取所欲锁定的卫 星数据，据以锁定卫星。
7在实务运用层面上，能否精确指向所欲锁定的卫星，通常取决于三个主要 的坐标因子其-为卫星坐标，以及卫星相对于一地面参考坐标的赤经(Right
ascension; R.A.)与赤讳(Declination; Decl)坐标；其二为天线系统所在的经 纬度，即载具所在的经纬度；其三为天线系统所在的载具方位，即载具指向的 载具方位角与载具仰角。
在现有技术中，多半是利用方位初始化校正的方式，将所有方位角与仰角 予以校正，并定义特定的基准参考方位，据以结合卫星坐标来决定天线的指向。 然而，在实务运用层面上，由于载具会不断移动，致使架设于载具上的天线系 统随着经年累月的震动而造成预设初始化参考方位的产生偏差。因此，在加载 卫星数据与撷取卫星坐标后，仍然不易控制天线精确地指向所欲锁定的卫星。
在以上前提下，发明人深感实有必要发展出一种更新更有效的卫星锁定技 术，期能藉由天线系统本身自行建立可实时更新适用于天线系统本身的卫星位 置数据与卫星坐标，据以在随时都能使天线精确地指向所欲锁定的卫星。
发明内容
本发明所欲解决的技术问题与目的
综观以上所述，在现有技术中是利用预先储存的卫星数据与卫星坐标，或 是利用自地面基地台或控制中心下载的卫星数据与卫星坐标，来驱使天线指向 所欲锁定的坐标；然而，载具上的天线系统随着载具经年累月的移动，而造成
预设初始化参考方位的产生偏差，致使不易控制天线精确地指向所欲锁定的卫 星。
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种在载具上实施的卫星锁定技 术，其利用扫描的方式，获得最实时也最符合天线系统与载具现况的扫描数据， 据以建立最实时且最符合天线系统与载具现况的卫星坐标，使天线能够精确地 指向所欲锁定的卫星。
为达到上述目的，本发明采用如下技术手段是提供一种卫星锁定技术， 其主要是利用一天线系统与一卫星锁定方法在一载具上实施，并依据一锁定信 号而自动锁定位于太空中的至少一卫星。本发明的主要技术特征在于一扫描驱 动信号用以驱动天线对太空进行扫描，以获得一扫描数据，并依据扫描数据中 的相对峰值来定义位于太空的多个卫星的卫星坐标。接着，对各卫星的卫星坐标加以记录，并在接收到锁定信号之后，撷取锁定信号中所欲锁定的卫星所对 应的卫星坐标，据以驱动天线指向所欲锁定的卫星。
在本发明较佳实施例中，利用在扫描过程中，相邻扫描坐标间所接收发自 卫星的信号强度来判断是否存在上述的相对峰值，据以定义卫星坐标。此外， 在本发明较佳实施例中更进一步将卫星坐标结合载具坐标(包含载具所在的卫 星定位坐标与载具方位)，藉以更为精确地控制天线指向所欲锁定的卫星。
本发明现有技术相比的功效
相较于现有技术，由于在本发明所提供的卫星锁定技术中，特别利用扫描 的方式，获得最实时也最符合天线系统与载具现况的扫描数据，据以建立最实 时且最符合天线系统与载具现况的卫星坐标，因此，本发明不仅可以有效排除 现有技术中，因为天线系统随着载具经年累月的移动与震动所造成的预设初始 化参考方位产生偏差的问题，更可有效提升天线指向的精确性，进而提升卫星 信号的接收与发送质量。。
本发明所采用的具体实施例，将藉由以下的实施例及图式作进一歩的说明。
图1为本发明第一实施例中，天线系统是架设于一载具上实施； 图2为本发明第一实施例的功能方块图3为在本发明第一实施例中，DVB-S天线是采用水平式扫描的方式来 获得扫描数据；
图4为在本发明第一实施例中，利用扫描数据解析出相对峰值以及所对应 的扫描坐标；
图5为在本发明第一实施例中，GPS卫星是传送(GPS)动态定位信号而
产生载具所在的卫星定位坐标；
图6为在本发明第一实施例中，载具所指向的载具方位角；
图7为在本发明第一实施例中，载具所指向的载具仰角；
图8为在本发明第一实施例中，由卫星坐标与载具坐标所组成的卫星位置
数据；
图9为本发明第二实施例的功能方块图；以及图10与11为同时适用于本发明第一实施例与第二实施例的简易流程图。主要元件符号说明
100天线系统
200载具
300、 300a、 300b(节目)卫星
400GPS卫星
500、 500a、 500b数字电视
1卫星信号控制盒
11处理单元
111微处理器
112数据处理器
12操作界面
13驱动控制电路
14控制信号放大器
15控制信号驱动电路
16存储单元
161运算程序
162卫星坐标存储区
163载具坐标存储区
17编码器
18DVB-S/T接收器
19DVB-T发射器
2(收发)天线组
21DVB-S天线
22DVB-T天线
驱动元件
4定位系统
41GPS系统
42GPS天线
43载具方位感应单元431陀螺仪
432重力感测元件
天线系统
51微处理器
52操作界面
53驱动系统
531驱动控制电路
532驱动元件
54(收发)天线组
541DVB-S天线
542DVB-T天线
55卫星信号处理回路
551调谐器
552解码器
56定位系统
561GPS系统
562GPS天线
563载具方位感应单元
5631陀螺仪
5632重力感测元件
57存储单元
571运算程序
572卫星坐标存储区
573载具坐标存储区
58控制信号处理回路
581控制信号放大器
582控制信号驱动电路
59行动数字信号收发器
POO P33扫描坐标
(L0， AO)卫星定位坐标A 0方位角增量
△ O仰角增量
△ AZ0载具方位角
AE0载具仰角
11水平方向
12垂直方向
si、 sr扫描驱动信号
S2、 S2，卫星信号
S3、 S3，(GPS)动态定位信号
S4、 S4，(载具方位)动态定位信号
S5、 S5，锁定信号
S6、 S6，天线控制信号
S7、 S7，驱动信号
S8、 S8，控制信号
S9、 S9，DVB-T视频信号
具体实施例方式
由于本发明所提供的卫星锁定技术，可广泛运用于架设在载具上的天线系 统，藉以精确锁定天线指向所欲锁定的卫星，在电路与结构设计上皆可据此做 出种种局部性的调整与改良，其组合实施方式更是不胜枚举，故在此不再一一 赘述，仅列举其中较佳的两个实施例，并整理出一个简单的流程图来加以具体 说明。
在本发明第一实施例中，利用一卫星信号控制盒与天线及其它配件组成一 天线系统，并将天线系统架设于一载具上来实现本发明所揭露的技术。请参阅
图1与图2，图1为本发明第一实施例中，天线系统是架设于一载具上实施；
图2为本发明第一实施例的功能方块图。如图所示， 一天线系统100是架设于 一载具200上，且载具200可为陆、海或空航行器。天线系统100包含一卫星 信号控制盒1、 一 (收发)天线组2、 一驱动元件3与一定位系统4。同时， 太空中具有三个(节目)卫星300、 300a与300b。
卫星信号控制盒1藉由驱动元件3而耦接于天线组2，并且包含一处理单元ll、 一操作界面12、----驱动控制电路13、 一控制信号放大器14、 一控制信 号驱动电路15、 一存储单元16、 一编码器17、 一数字卫星/地面广播(Digital Video Broadcasting- Satellite / Terrestrial; DVB-S/T)接收器18与一数位地面 广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial; DVB-T)发射器19。
处理单元11包含一微处理器111与一数据处理器112。操作界面12耦接 于微处理器111，并且可为一操作面板。驱动控制电路13耦接于微处理器111 与驱动元件3，控制信号放大器14耦接于微处理器1U，且控制信号驱动电路 15分别耦接于控制信号放大器14、 DVB-S/T接收器18与天线组2。
存储单元16耦接于微处理器111与数据处理器112，并且包含一运算程 序161、 一卫星坐标存储区162与一载具坐标存储区163。编码器17分别耦接 于微处理器111、 DVB-S/T接收器18与天线组2。 DVB-S/T接收器18分别耦 接于微处理器111、 DVB-T发射器19与天线组2。
在本实施例中，天线组2包含一数字卫星广播(Digital Video Broadcasting-Satellite ;DVB-S ) 天线21 与一数字地面广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial; DVB-T)天线22，且DVB-S天线21可为碟型天线或 平板式天线。驱动元件3可为一歩进马达，藉以驱动DVB-S天线21与DVB-T 天线22调整指向。在实务运用上，天线组2可仅仅包含一DVB-S天线，抑或 包含至少一 DVB-S天线与至少一 DVB-T天线的组合。
在一般状况下，指向的调整通常包含方位角与仰角的调整。定位系统4 包含一 GPS系统41、 一 GPS天线42与一载具方位感应单元43。 GPS系统41 分别耦接于GPS天线42与微处理器111,载具方位感应单元43耦接于微处理 器111，并且包含一陀螺仪431与一重力感测元件432。
在本实施例中，在使用者可操作上述的操作界面12时，可设定扫描方式 (如水平扫描或垂直扫描等)与扫描参数(如扫描角度的起始与终止范围、 扫描角度增量与扫描时间等扫描参数)，使操作界面12被触发传送一扫描驱 动信号Sl至微处理器lll。微处理器111依据扫描驱动信号S1，以所设定的 扫描方式与参数经由驱动控制电路13控制驱动元件3驱使DVB-S天线21开 始对太空进行扫描，藉以获得一扫描数据。
在参阅图2之余，请一并参阅图3与图4，图3为在本发明第一实施例中， DVB-S天线是采用水平式扫描的方式来获得扫描数据；图4为在本发明第一实施例中，利用扫描数据解析出相对峰值以及所对应的扫描坐标。在本实施例
中，是采用水平扫描的方式，以一方位角增量A e，沿一水平方向II进行水
平式扫描。在完成第一次水平式扫描后，把仰角增加一仰角增量AO，然后再 进行第二次水平式扫描，余此类推。
在扫描过程中会产生多个扫描坐标，在本实施例中仅标示扫描坐标
P00 P33。当DVB-S天线21指向各扫描坐标时，会分别接收到不同的卫星信 号S2，且其信号强度不一，DVB-S天线21指向各扫描坐标下的信号强度分布 如图4所示。 一般而言，上述的信号强度通常可由感应电压值或功率变化值所 定义。
在图4中，当DVB-S天线21指向扫描坐标Pll时，所得到的信号强度为 15，其邻近的扫描坐标POl、 PIO、 P21与P12所得的信号强度分别为5、 5、 6 与7，皆明显小于扫描坐标Pll的信号强度15。显而易见地，在扫描坐标Pll 具有相对峰值；较佳者，此时可利用微处理器111进一步判定扫描坐标Pll 处的相对峰值是否为周遭的扰动或干扰信号所造成。若扫描坐标P11处的相对 峰值并非由干扰信号所造成，可判定在DVB-S天线21指向扫描坐标Pll时， 指向一卫星(可能为卫星300、 300a与300b中的一者)，可据以撷取扫描坐 标Pll定义为该卫星所在的卫星坐标。
相似地，当DVB-S天线21指向扫描坐标P23时，所得到的信号强度为 18，其邻近的扫描坐标P13、 P22、与P33所得的信号强度分别为5、 6与6， 皆明显小于扫描坐标P23的信号强度18。显而易见地，在扫描坐标P23具有 相对峰值；因此，可判定在DVB-S天线21指向扫描坐标P23时，指向另一卫 星，可据以撷取扫描坐标P23定义为另一卫星所在的卫星坐标，余此类推。换 言之，在本实施例中，所取的卫星坐标位于扫描坐标Pll与P23，可分别赋予 卫星坐标(A 9 ,△①)与另一卫星坐标(2A e,3AO)，并可将卫星坐标(A e，A ①)与另一卫星坐标(2A 6 ,3 A O)记录于存储单元16的卫星坐标存储区162。
举凡在所属技术领域中具有通常知识者皆能轻易理解，在实务运用上，除 了可沿上述的水平方向II进行水平式扫描之外，亦可沿图3所示的一垂直方 向I2进行垂直式扫描。此外，在进行卫星坐标的解析时，亦可利用DVB-S天 线21指向各扫描坐标时所得到的信号强度，与一预先设定的强度参考值进行 比对的方式来决定上述的卫星坐标。
14在参阅图2之余，请--并参阅图5至图8，图5为在本发明第一实施例中， GPS卫星传送(GPS)动态定位信号而产生载具所在的卫星定位坐标；图6为 在本发明第一实施例中，载具所指向的载具方位角；图7为在本发明第一实施 例中，载具所指向的载具仰角；图8为在本发明第一实施例中，由卫星坐标与 载具坐标所组成的卫星位置数据。
由于在进行扫描的过程中，载具200 (标示于图1)仍不断在移动，且其 载具坐标也会不断在移动，因此，会影响以上所定义的卫星坐标的精确性。缘 此，在载具处于一移动状态F时，需要赋予进行扫描时的载具坐标，才能在更 实时与更符合天线系统与载具200现况的条件下，更精确地掌握卫星实际的位 置。
在进行上述扫描时，GPS系统41会藉由GPS天线42接收由一 GPS卫星 400所发送的一 (GPS)动态定位信号S3，然后将(GPS)动态定位信号S3 传送至微处理器111或数据处理器112，藉以获得载具200的一卫星定位坐标
(L0，A0)，且载具的卫星定位坐标通常是表示载具200所在的经度和纬度。 同时，载具方位感应单元43会感应出载具200所在的一载具方位，据以传送 出一 (载具方位)动态定位信号S4至微处理器111或数据处理器112。载具 方位包含一载具方位角AAZO与一载具仰角AEO，因此，载具方位可以(△ AZO， AEO)加以表式。其中载具方位角AAZ0是由陀螺仪431所感测出，载 具仰角AEO是由重力感测元件432所感测出。上述载具所在的卫星定位坐标
(LO,AO)与载具方位(AAZO， AEO)皆可记录于存储单元16的载具坐标存 储区163。同时，可将以上的卫星坐标与载具坐标相结合，并对各卫星坐标分 别赋予一卫星编号之后，可以获得如图8所示的卫星位置数据。
请回到图2，在完成上述的扫描、感测与记录步骤之后，当载具200移动 到另一位置，且使用者欲锁定一卫星时，可操作上述的操作界面12，选择所 欲锁定的卫星的卫星编号，据以发送一锁定信号S5至微处理器111。当所欲 锁定者为卫星编号为0001的卫星时，微处理器111或数据处理器112会自卫 星坐标存储区162加载卫星坐标(A e , A O)，并自载具坐标存储区163加载载 具所在的卫星定位坐标(L0,A0)与载具方位(AAZO, AEO)。微处理器lll 会分别通过GPS系统41重新撷取新的卫星定位坐标，并且通过载具方位感应 单元重新撷取新的载具方位。接着，微处理器11 1或数据处理器1 12会依据下载的卫星坐标(A 9 , A O )、 载具所在的卫星定位坐标(LO,AO)、载具所在的载具方位(AAZO， AEO)， 以及重新撷取的卫星定位坐标与载具方位，利用运算程序161加以运算出 DVB-S天线21应指的方向，并依据运算结果传送出一天线控制信号S6至驱 动控制电路13。驱动控制电路13会发送一驱动信号S7至驱动元件3，据以驱 动DVB-S天线21锁定指向上述编号为0001的卫星(可为卫星300、 300a与 300b中之一)。
相同地，当所欲锁定者为卫星编号为0002的卫星时，微处理器111或数 据处理器112会自卫星坐标存储区162加载卫星坐标(2A e，3A O)，并自载具 坐标存储区163加载载具所在的卫星定位坐标(LO,AO)与载具方位(AAZO, AEO)。微处理器111会分别通过GPS系统41重新撷取新的卫星定位坐标， 并且通过载具方位感应单元43重新撷取新的载具方位。
接着，微处理器111或数据处理器112会依据下载的卫星坐标(2A 9,3 A O)、卫星定位坐标(LO,AO)、载具方位(AAZO， AEO)，以及重新撷取的 卫星定位坐标与载具方位，利用运算程序161加以运算出DVB-S天线21应指 的方向，并依据运算结果传送出天线控制信号S6至驱动控制电路13。驱动控 制电路13会发送驱动信号S7至驱动元件3，据以驱动DVB-S天线21锁定指 向上述编号为0002的卫星(为卫星300、 300a与300b中之一)，余此类推。
当使用者欲控制DVB-S/T接收器18时，可触发操作界面12，使微处理 器111传送一控制信号S8至控制信号放大器14，控制信号放大器14会把控 制信号S8予以放大，并传送至控制信号驱动电路15，并依据控制信号S8来 控制DVB-S/T接收器18。
在未接收卫星信号S2之前，可利用微处理器111自存储单元16下载至少 一数字视频数据，数字视频数据经由编码器17编码成一 DVB-T视频信号S9 之后，经由DVB-S/T接收器18传送至DVB-T发射器19，再经由DVB-T发 射器19将DVB-T视频信号S9发送出，以供两个数字电视500与500a接收。 同时，亦可利用DVB-T天线22，接收外界的DVB-T视频信号，并经由微处 理器111将DVB-T视频信号所传送的数据储存至存储单元16;抑或，利用 DVB-T发射器19将所接收的DVB-T视频信号转换成上述的DVB-T视频信号 S9发送出。
16举凡在所属技术领域中具有通常知识者皆能轻易理解，在实务运用上，较
佳地，DVB-S/T接收器18可具备或连结一实时屏幕显示(On-Screen Display; OSD)接口，且上述的操作界面12的功能可以OSD接口所取代。换言之，使 用者亦可藉由操作OSD接口来对天线系统100进行上述种种的操作与控制。
在接收卫星信号S2之后，可利用微处理器111自存储单元16下载至少一 数字视频数据，数字视频数据可由编码器17分别编码成(DVB-S)卫星信号 S2或DVB-T视频信号S9。 (DVB-S)卫星信号S2经由DVB-S天线21传送 至锁定的卫星。DVB-T视频信号S9经由DVB-S/T接收器18传送至DVB-T 发射器19，再经由DVB-T发射器19将DVB-T视频信号S9发送出，以供数 字电视500与500a接收。
同时，被锁定的卫星(可为卫星300、 300a与300b中之一)可经由DVB-S 天线21传送卫星信号S2至卫星信号控制盒1，卫星信号S2经过译码之后， 可以传送至微处理器111。微处理器111可将经过译码的卫星信号S2转为数 字卫星(节目)数据的格式储存于存储单元16中。同时，卫星信号S2亦可由 DVB-S/T接收器18所接收，并且转换成DVB-T视频信号S9，然后利用DVB-T 发射器19将DVB-T视频信号S9发送出，以供数字电视500与500a接收。举 凡在所述技术领域中具有通常知识者皆能轻易理解，上述用以控制DVB-S/T 接收器18的控制信号S8将有助于对卫星信号S2与DVB-T视频信号S9的转 换与传递的控制。
承以上所述，以下将继续列举本发明第二实施例来具体说明本发明的另一 种应用形式。本发明第二实施例与第一实施例的最大不同处，是把第一实施例 中卫星信号控制盒的功能分散至另一天线系统中，其整体功能与第一实施例所 述者极为相似。请参阅图9，其为本发明第二实施例的功能方块图。如图所示， 一天线系统5，架设于上述的载具200 (标示于图1)，天线系统5包含一微 处理器51、 一操作界面52、 一驱动系统53、 一 (收发)天线组54、 一卫星信 号处理回路55、 一定位系统56、 一存储单元57、 一控制信号处理回路58与 一行动数字信号收发器59。同时，太空中亦具有上述三个(节目)卫星300、 300a与300b。
操作界面52耦接于微处理器51，并且可为一操作面板。驱动系统53包 含一驱动控制电路531与一驱动元件532，驱动控制电路531耦接于微处理器51;驱动元件532分别耦接于驱动控制电路531与天线组54。天线组54包含 一数字卫星广播(Digital Video Broadcasting-Satellite; DVB-S)天线541与一 数字地面广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial; DVB-T)天线542，其 中DVB-S天线541可为碟型天线或平板式天线。在本实施例中，驱动元件532 可为一步进马达，藉以驱动DVB-S天线541与DVB-T天线542调整指向。
卫星信号处理回路55包含一调谐器551与一解码器552，调谐器551耦 接于天线组54，解码器552分别耦接于调谐器551与微处理器51。定位系统 56包含一 GPS系统561、 --GPS天线562与一载具方位感应单元563。 GPS 系统561分别耦接于GPS天线562与微处理器51 ，载具方位感应单元563耦 接于微处理器51，并且包含一陀螺仪5631与一重力感测元件5632。
存储单元57耦接于微处理器51，并且包含一运算程序571、 一卫星坐标 存储区572与一载具坐标存储区573。控制信号处理回路58包含一控制信号 放大器581与一控制信号驱动电路582。控制信号放大器581耦接于微处理器 51，且控制信号驱动电路582分别耦接于控制信号放大器581、行动数字信号 收发器59与天线组54。
在本实施例中，使用者可操作上述的操作界面52时，可设定扫描方式(如 水平扫描或垂直扫描等)与参数(如扫描角度起始与终止范围、扫描角度增 量与扫描时间等)，使操作界面52被触发传送一扫描驱动信号Sl'至微处理 器51。微处理器51依据扫描驱动信号Sl'，以所设定的扫描方式与参数经由 驱动控制电路531控制驱动元件532驱使DVB-S天线541开始对太空进行扫 描，在扫描过程中会在多个扫描坐标分别接收到发自于卫星的卫星信号S2'， 藉以获得一扫描数据。然后，利用扫描数据，判断出相对峰值，解析并定义出 卫星所在的卫星坐标，并将卫星坐标记录于存储单元57的卫星坐标存储区 572。由于在本实施例中，扫描方式与卫星坐标的定义方式与第一实施例中所 述者相似或相同，故以下不再予以赘述。
同样地，由于在进行扫描的过程中，载具200 (标示于图1)仍不断在移 动，且其载具坐标也会不断在移动，因此，会影响以上所定义的卫星坐标的精 确性。缘此，在载具处于一移动状态下时，需要赋予进行扫描时的载具坐标， 才能在更实时与更符合天线系统与载具200现况的条件下，更精确地掌握卫星 实际的位置。在进行上述扫描时，GPS系统561会藉由GPS天线562接收由GPS卫星 400所发送的一 (GPS)动态定位信号S3'，然后将(GPS)动态定位信号S3' 传送至微处理器51，藉以获得载具200的-一卫星定位坐标。同时，载具方位 感应单元563会感应出载具200所在的一载具方位，据以传送出一(载具方位) 动态定位信号S4'至微处理器51。载具方位包含一载具方位角与一载具仰角， 其中载具方位角是由陀螺仪5631所感测出，载具仰角是由重力感测元件5632 所感测出。上述的卫星定位坐标与载具方位皆可记录于存储单元57的载具坐 标存储区573。同时，可将以上的卫星坐标与载具坐标相结合，并赋予对各卫 星坐标分别赋予一卫星编号之后，可以获得如图8所示的卫星位置数据。
在完成上述的扫描、感测与记录步骤之后，当载具移动到另一位置，且使 用者欲锁定一卫星时，可操作上述的操作界面52，选择所欲锁定的卫星的卫 星编号，据以发送一锁定信号S5，至微处理器51，然后以第一实施例所述的方 式来发送一天线控制信号S6'至驱动控制电路531。驱动控制电路531会发送 一驱动信号S7，至驱动元件532，据以驱动DVB-S天线541锁定指向所欲锁定 的卫星。
当使用者欲控制行动数字信号收发器59时，可利用触发操作界面52，使 微处理器51传送一控制信号S8'至控制信号放大器581，控制信号放大器581 会把控制信号S8'予以放大，并传送至控制信号驱动电路582，并依据控制信 号S8'来控制行动数字信号收发器59。
在未接收卫星信号S2'之前，可利用微处理器51自存储单元57下载至少 一数字视频数据，数字视频数据经由行动数字信号收发器59编码成一 DVB-T 视频信号S9，之后，将DVB-T视频信号S9，发送出，以供三个数字电视500、 500a与500b接收。同时，亦可利用DVB-T天线542，接收外界的DVB-T视 频信号，并经由微处理器51将DVB-T视频信号所传送的数据储存至存储单元 57;抑或，利用行动数字信号收发器59将所接收的DVB-T视频信号转换成上 述的DVB-T视频信号S9'发送出。
在接收卫星信号S2'之后，可利用微处理器51自存储单元57下载至少一 数字视频数据，数字视频数据可由行动数字信号收发器59分别编码成 (DVB-S)卫星信号S2，或DVB-T视频信号S9'。
(DVB-S)卫星信号S2，可 经由DVB-S天线541传送至锁定的卫星300、 300a或300b。 DVB-T视频信号S9'可经由行动数字信号收发器59发送出，以供数字电视500、 500a与500b接收。
同时，被锁定的卫星(可为卫星300、 300a与300b中之一)可经由DVB-S 天线541传送卫星信号S2，至调谐器551，藉以调谐卫星信号S2'，经过调谐的 卫星信号S2'会经由解码器552予以译码，并传送至微处理器51。微处理器 51可将经过译码的卫星信号S2，所传送的数据转为数字卫星(节目)数据的格 式储存于存储单元57中。
同时，被锁定的卫星亦可经由DVB-S天线541传送卫星信号S2，至行动 数字信号收发器59，行动数字信号收发器59可将卫星信号S2，转换成DVB-T 视频信号S9'，并将DVB-T视频信号S9'发送出，以供数字电视500、 500a与 500b等接收。举凡在所述技术领域中具有通常知识者皆能轻易理解，上述用 以控制行动数字信号收发器59的控制信号S8'将有助于对卫星信号S2'与 DVB-T视频信号S9'的转换与传递的控制。
最后，为了使在所属技术领域中具有通常知识者能够更轻易地存储本发明 所揭露的技术内容，以下，将提供一简易的流程图来说明本发明所揭露的利用 扫描数据锁定卫星的方法。请参阅图10与11，其为同时适用于本发明第-一实 施例与第二实施例的简易流程图。为了便于说明，以下将结合第一实施例对此 流程图加以说明，因此，必须同时参阅图2。如图所示，在实施本发明吋，必 须先触发操作界面12以发送出扫瞄驱动信号Sl至微处理器111 (歩骤110)， 据以驱动DVB-S天线21对太空进行扫描(步骤120)。
然后，利用DVB-S天线21接收发自于卫星300、 300a或300b的卫星信 号S2 (步骤130)，并将卫星信号S2在各扫描坐标(如扫描坐标POO P33等) 下，解析出对应的信号强度(步骤140)，并将所解析出的信号强度与对应的 扫描坐标结合为如图4所示的一扫描数据(步骤150)。
接着，必须对扫描数据进行解析(步骤160)，判断扫描数据中的所有信 号强度是否具备上述的相对峰值(步骤170)。在步骤170中，若不具备相对 峰值，则回到步骤160继续对扫描数据进行解析；若具备相对峰值则继续判断 相对峰值是否是由扰动或干扰信号所造成(步骤180)。在步骤180中，若相 对峰值是由扰动或干扰信号所造成，则回到步骤160继续对扫描数据进行解 析；若相对峰值并非由扰动或干扰信号所造成，则撷取相对峰值所对应的扫描
20坐标(步骤190)。
之后，可接收(GPS)动态定位信号S3与(载具方位)动态定位信号S4， 以解析出天线所在的载具坐标，其中，载具坐标可包含上述的卫星定位坐标与 载具方位；同时，可依据具备相对峰值的扫描坐标来解析出卫星坐标(步骤 210)，并将卫星坐标与载具坐标分别储存于存储单元16的卫星坐标存储区 162与载具坐标存储区163 (步骤220)。
接F"来，使用者可利用操作界面12选择所欲锁定的卫星，据以发送出锁 定信号S5，锁定信号S5会被微处理器111所接收，且微处理器111可依据锁 定信号S5来撷取被锁定卫星的卫星坐标(步骤230)。然后，微处理器111 会依据卫星坐标与载具坐标来发送天线控制信号S6至驱动控制电路13 (步骤 240)。驱动控制电路13会依据天线控制信号S6发送驱动信号S7至驱动元件 3 (步骤250)。最后，驱动元件3会依据驱动信号S7来驱动DVB-S天线21 指向被锁定的卫星(步骤260)。
举凡本领域技术人员皆能轻易理解，由于在本发明所提供的卫星锁定技术 中，特别利用扫描的方式，获得最实时也最符合天线系统与载具现况的扫描数 据，据以建立最实时且最符合天线系统与载具现况的卫星坐标；因此，不仅可 以排除现有技术中，因为天线系统随着载具经年累月的移动与震动所造成的预 设初始化参考方位产生偏差的问题，更可有效提升天线指向的精确性，进而提 升卫星信号的接收与发送质量。
藉由上述的本发明实施例可知，本发明确具产业上的利用价值。而以上的 实施例说明，仅为本发明的较佳实施例说明，本领域技术人员当可依据本发明 的上述实施例说明而作其它种种的改良及变化。然而这些依据本发明实施例所 作的种种改良及变化，当仍属于本发明的发明精神及界定的权利要求的保护范 围内。
权利要求
1.一种卫星信号控制盒，经由一驱动元件而耦接于至少一架设于一载具的天线，藉以驱动该天线指向位于太空中的多个卫星中的至少之一，其特征在于，该卫星信号控制盒包含一驱动控制电路，耦接于该驱动元件，并且接收一扫描驱动信号以驱动该天线对太空进行扫描，据以产生一扫描数据；一微处理器，耦接于该驱动控制电路，以将该扫描数据解析出每一该等卫星所在的一卫星坐标；以及一存储单元，耦接于该微处理器，以记录该等卫星所在的该等卫星坐标；其中，当该微处理器接收一锁定信号时，该微处理器会依据该锁定信号撷取该等卫星中的至少一被锁定者所在的该卫星坐标，并依据该卫星坐标发送一天线控制信号至该驱动控制电路，使该驱动控制电路输出一驱动信号至该驱动元件，藉以驱动该天线指向上述该等卫星中的至少一被锁定的卫星。
2. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，更包含一操作界面， 该操作界面耦接于该微处理器，藉以在该操作界面被触发时，传送该扫描驱动 信号至该驱动控制电路。
3. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，该天线是一数字卫 星广播(Digital Video Broadcasting-Satellite; DVB-S)天线，藉以接收至少一 卫星信号。
4. 如权利要求3所述的卫星信号控制盒，其特征在于，该天线是一碟型天 线与一平板式天线中的至少之一。
5. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，架设于该载具的天 线亦可包含至少一 DVB-S天线与一数字地面广播(Digital Video Broadcasting -Terrestrial; DVB-T)天线的组合。
6. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，更包含一数字卫星 /地面广播(Digital Video Broadcasting-Satellite/Terrestrial; DVB画S/T)接收器， 且该DVB-S/T接收器分别耦接于该微处理器与该天线。
7. 如权利要求6所述的卫星信号控制盒，其特征在于，更包含一数字地面 广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial; DVB-T)发射器，且该DVB-T发射器耦接于该DVB-S/T接收器，藉以发射至少一 DVB-T视频信号供至少一数 字电视接收。
8. 如权利要求6所述的卫星信号控制盒，其特征在于，更包含一编码器 (Encoder)，且该编码器分别耦接于该微处理器、该DVB-S/T接收器与该天线。
9. 如权利要求6所述的卫星信号控制盒，其特征在于，更包含 一控制信号放大器，耦接于该微处理器，藉以放大该微处理器所发出的一控制信号；以及一控制信号驱动电路，分别耦接于控制信号放大器、该DVB-S/T接收器 与该天线，藉以依据该控制信号来控制该DVB-S/T接收器。
10. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，该微处理器更 耦接于一卫星定位(Global Positioning System; GPS)系统，且该GPS系统耦 接于一 GPS天线，藉以获得该载具所位于的一卫星定位坐标，并依据该卫星 定位坐标与该卫星坐标传送该天线控制信号。
11. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，该微处理器更 耦接于一载具方位感应单元，藉以获得该载具所在的一载具方位，并依据该载 具方位与该卫星坐标传送该天线控制信号。
12. 如权利要求11所述的卫星信号控制盒，其特征在于，该载具方位包 含一载具方位角与一载具仰角，且该载具方位感应单元更包含一陀螺仪，藉以感应出该载具所在的该载具方位角；以及 一重力感测元件，藉以感应出该载具所在的该载具仰角。
13. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，该存储单元更 包含一卫星坐标存储区，用以记录该等卫星所在的该等卫星坐标；以及 一载具坐标存储区，用以记录该载具所在的一载具坐标与一载具方位。
14. 如权利要求1所述的卫星信号控制盒，其特征在于，该驱动元件是 一步进马达。
15. —种天线系统，架设于一载具，并且依据一锁定信号而自动锁定太 空中的多个卫星中的至少之一，该天线系统包含至少一天线；一驱动元件，耦接于该天线；一驱动控制电路，耦接于该驱动元件，并且接收一扫描驱动信号以驱动该 天线对太空进行扫描，据以产生一扫描数据；一微处理器，耦接于该驱动控制电路，以将该扫描数据解析出每一该等卫星所在的一卫星坐标；以及一存储单元，耦接于该微处理器以记录该等卫星所在的该等卫星坐标； 其中，当该微处理器接收该锁定信号时，该微处理器会依据该锁定信号撷 取该等卫星中的至少一被锁定的卫星所在的该卫星坐标，并依据该卫星坐标发 送一天线控制信号至该驱动控制电路，使该驱动控制电路输出一驱动信号至该 驱动元件，藉以驱动该天线指向上述该等卫星中的至少一被锁定的卫星。
16. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，更包含一操作界面， 该操作界面耦接于该微处理器，藉以在该操作界面被触发时，传送该扫描驱动 信号至该驱动控制电路。
17. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，该天线是一数字卫星 广播(Digital Video Broadcasting画Satellite;DVB-S)天线。
18. 如权利要求17所述的天线系统，其特征在于，该天线是一碟型天线 与一平板式天线中的至少之一。
19. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于该天线更可包含至少一 DVB-S天线与一数字地面广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial; DVB-T) 天线的组合，且该驱动元件耦接于该DVB-S天线。
20. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，更包含一行动数字信 号收发器，且该行动数字信号收发器耦接于该天线。
21. 如权利要求20所述的天线系统，其特征在于，更包含一控制信号处 理回路，且该控制信号处理回路包含一耦接于该微处理器的控制信号放大器， 藉以放大该微处理器所发出的一控制信号。
22. 如权利要求21所述的天线系统，其特征在于，该控制信号处理回路 更包含一控制信号驱动电路，该控制信号驱动电路分别耦接于该行动数字信号 收发器、该控制信号放大器与该天线，藉以依据该控制信号来控制该行动数字 信号收发器。
23. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，更包含一卫星信号处理回路，且该卫星信号处理回路包含一耦接于该天线的调谐器，藉以调谐该天 线所接收的至少一卫星信号。
24. 如权利要求23所述的天线系统，其特征在于，该卫星信号处理回路 更包含一耦接于该调谐器的解码器(Decoder)。
25. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，更包含 一卫星定位(GlobalPositioning System; GPS)系统，耦接于该微处理器；以及一GPS天线，耦接于该GPS系统，藉以获得该载具所位于的一卫星定位 坐标，并依据该卫星定位坐标与该卫星坐标传送该天线控制信号。
26. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，更包含一载具方位感 应单元，该载具方位感应单元耦接于该微处理器，藉以获得该载具所在的一载 具方位，并依据该载具方位与该卫星坐标传送该天线控制信号。
27. 如权利要求26所述的天线系统，其特征在于，该载具方位包含一载 具方位角与一载具仰角，且该载具方位感应单元更包含一陀螺仪，藉以感应出该载具所在的该载具方位角；以及 一重力感测元件，藉以感应出该载具所在的该载具仰角。
28. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，该存储单元更包含一卫星坐标存储区，用以记录该等卫星所在的该等卫星坐标；以及一载具坐标存储区，用以记录该载具所在的一载具坐标与一载具方位。
29. 如权利要求15所述的天线系统，其特征在于，该驱动元件是一步进 马达。
30. —种利用扫描数据锁定卫星的方法，用于驱动至少一天线锁定指向分布于太空中的多个卫星中的至少之一，该方法包含以下步骤(a) 接收一扫描驱动信号以对太空进行扫描，以产生一扫描数据；(b) 将该扫描数据解析出每一该等卫星所在的一卫星坐标，并记录该等卫星所在的该等卫星坐标；(c) 接收一锁定信号，并依据该锁定信号撷取该等卫星中的至少一被锁定 的卫星所在的该卫星坐标；(d) 依据该卫星坐标发送一天线控制信号；以及(e) 依据该天线控制信号产生一驱动信号以驱动该天线锁定指向该等卫星中的至少一被锁定者。
31. 如权利要求30所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于，该扫描数据包含该天线指向多个扫描坐标所检测的多个信号强度。
32. 如权利要求31所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该步骤(b)更包含一步骤(bl)，该歩骤(bl)用于判断该扫描数据中的该等信号强 度是否具备至少一相对峰值。
33. 如权利要求32所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该歩骤(b)更包含一步骤(b2)，该步骤(b2)是在该歩骤(bl)判断为是后，判断该 相对峰值是否是由至少一干扰信号所造成。
34. 如权利要求33所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该歩骤(b)更包含一步骤(b3)，该步骤(b3)是在该步骤(b2)判断为否后，撷取该 相对峰值所对应的该扫描坐标。
35. 如权利要求30所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该天线架设在一载具上，该步骤(b)更包含一步骤(b4)，且该步骤(b4)接收一动 态定位信号，藉以解析出该天线所在的一载具坐标，并利用该步骤(b3)所撷取 的该扫描坐标，计算出该等卫星的其中之一所在的一卫星坐标。
36. 如权利要求35所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该动态定位信号是一卫星定位系统(Global Positioning System; GPS)动态定位 信号，且该载具坐标包含该载具所在的一卫星定位坐标。
37. 如权利要求35所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该动态定位信号是一载具方位动态定位信号，且该载具坐标包含该载具所在的 一载具方位。
38. 如权利要求35所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该天线控制信号依据该卫星坐标与该载具坐标所发送。
39. 如权利要求30所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该天线是一数字卫星广播(Digital Video Broadcasting-Satellite; DVB-S)天线。
40. 如权利要求39所述的利用扫描数据锁定卫星的方法，其特征在于， 该天线是一碟型天线与一平板式天线中的至少之一。
全文摘要
本发明公开了一种利用扫描数据锁定卫星的方法及天线系统，其主要利用一天线系统与一卫星锁定方法在一载具上实施，并依据一锁定信号而自动锁定位于太空中的至少一卫星。本发明的主要技术特征在于一扫描驱动信号用以驱动天线对太空进行扫描，以获得一扫描数据，并依据扫描数据中的相对峰值来定义位于太空的多个卫星的卫星坐标。接着，对各卫星的卫星坐标加以记录，并在接收到锁定信号之后，撷取锁定信号中所欲锁定的卫星所对应的卫星坐标，据以驱动天线指向所欲锁定的卫星。
文档编号H04B7/185GK101630968SQ20081013073
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者沈文灶, 沈文烟, 陈顺清 申请人:也翔国际股份有限公司