闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置及方法
【专利摘要】本发明涉及闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置及方法，本发明装置各组成部件的连接关系为：卫星天线系统分别连接功放和下行L波段变频器；下行L波段变频器通过分路器分别连接频率选择模块和跟踪接收机；跟踪接收机与用户端互为信息双向反馈连接；频率选择模块连接分路器、用户端和调制解调器；调制解调器连接功放、频率选择模块和用户端；功放连接用户端和卫星天线系统。本发明方法为，打开卫星移动站的电源；GPS芯片定位；跟踪接收机确定卫星移动站所在的点波束；用户端接收并分析处理此点波束信息；卫星天线伺服机构指令卫星天线自动寻星；调制解调器按照此信息连接入网；入网成功。本发明，运行成本低，实用性强。
【专利说明】闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种闭环IP-Star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，它是一种通过通过卫星天线以及伺服控制系统实现自动寻星和入网控制装置，本发明还涉及一种使用该装备的控制方法，属于卫星通信【技术领域】。
【背景技术】
[0002]IP-star宽带卫星通信系统采用KA+KU复合传输技术及频率多重覆用技术，使卫星的转发器成本远低于传统卫星成本，不仅在传统卫星通信业务上强大的竞争优势，而且宽带接入成本几乎可以和地面宽带网络相媲美；不仅可以向国内用户提供因特网宽带接入、语音、数据、视频和多媒体在内的综合服务，而且作为地面宽带网络的延伸、补充与备份，IP-star卫星宽带通信系统可以有效地解决地面网络覆盖不到盲点地区的业务要求；而且IP-star卫星不仅具有以上优势还具有链路可靠性高(它采用星上动态功率管理和动态带宽管理等新技术，解决KA与KU波段卫星通信雨衰大的问题)，系统安全性高(它采用KA+KU频段空间交链技术和跳频技术，可有效防止不法信号的干扰)，终端设备成本低(只需要口径I米以下天线或者能做到天线口径最低在0.4米，2瓦左右的BUC)等优点，应用前景十分广阔。
[0003]IP-star卫星在中国东部地区有23个点波束覆盖，一个广播波束，西部地区有一个成形波束覆盖，主要的通信资源在23个点波束，对于卫星固定站而言不需要跨区域，可以在一个点波束内正常通信，但对于卫星移动站而言就需要跨区域在不同的点波束内工作，跨点波束就需要重新建立链接，如果手动建立链接则需要很长时间，所以就实现不了动中通，应用就受到了很大的限制。
【发明内容】
[0004]为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置及方法，本装置是一种成本低廉，控制简单，便以操作，稳定性和精度高的一种闭环IP-star移动卫星应用站的自动寻星和入网的控制装置，其控制方法可以实现卫星天线的自动寻星和自动入网，简化了人工操作，提升了操作效率和稳定性，使得IP-star卫星的应用范围得到了巨大的扩展。
[0005]闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，其特征是包括卫星天线系统、下行L波段变频器、功放、分路器、频率选择模块、调制解调器、跟踪接收机和用户端，
所述跟踪接收机用于接收用户端和分路器的信号，并向用户端发射信号，
所述分路器接收下行L波段变频器的信号，并将此信号处理后分别发射给频率选择模块和跟踪接收机，
所述下行L波段变频器用于接收卫星天线系统的信号，并将此信号发射给分路器， 所述卫星天线系统用于接收功放的信号，并发射给下行L波段变频器， 所述功放用于接收用户端信号，并向调制解调器和卫星天线系统发射信号，
所述调制解调器接收用户端、频率选择模块和功放的信号，并向用户端发射信号，所述用户端接收和处理跟踪接收机和调制解调器的信号，并向频率选择模块、调制解调器、功放和跟踪接收机发射信号。
[0006]所述卫星天线系统包括天线和天线伺服机构，所述天线选用KA+KU双频段天线。
[0007]所述跟踪接收机中设置有GPS芯片。
[0008]所述调制解调器选用IP-star卫星调制解调器。
[0009]所述用户端选用安装有自动控制入网软件的用户端，用户端选用计算机或者由微处理器组成的微处理计算机。
[0010]使用本闭环IP-Star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置的控制方法，其特征是包括以下步骤:
步骤1:本闭环IP-star卫星移动站到达任意位置；
步骤2:打开本闭环IP-star卫星移动站的电源；
步骤3:跟踪接收机运行定位功能；
步骤4:跟踪接收机判断是否定位成功，如未定位成功，则继续定位，如定位成功，则进入步骤5 ；
步骤5:跟踪接收机根据定位信息，确定本闭环IP-star卫星移动站所在的点波束；步骤6:跟踪接收机把步骤5所得的点波束信息传送给用户端，用户端接收并分析处理此点波束信息；
步骤7:用户端根据步骤6所得的点波束信息做出两个指令，其一，把此点波束的信息传给卫星天线系统，卫星天线系统指令卫星天线自动寻星；其二，把此点波束的信息送给调制解调器，调制解调器按照此信息连接入网；
步骤8:卫星天线系统判断卫星天线是否完成寻星，如未成功寻星，继续寻星，如寻星成功，用户端确定此卫星所在的点波束和频率范围；
步骤9:用户端把步骤5和步骤8所得的点波束信息送给调制解调器，用户端自动修改调制解调器内的点波束信息，调制解调器连接入网；
步骤10:用户端读取调制解调器是否入网成功，如未成功入网，则继续入网操作，如成功入网，则结束。
[0011]所述步骤3中通过跟踪接收机内的GPS芯片运行定位功能；步骤7中通过卫星天线系统中的卫星天线伺服机构接收点波束的信息，并指令卫星天线自动寻星。
[0012]所述步骤6中，安装在用户端内的自动控制入网软件分析处理点波束信息。
[0013]所述步骤8中，卫星天线系统中的卫星天线伺服机构判断卫星天线是否完成寻星；用户端通过下行L波段变频器、分路器、频率选择模块和调制解调器接收卫星天线系统的信号，并确认卫星所在点波束和频率范围。
[0014]所述步骤9中，调制解调器根据用户端指令，接收下行L波段变频器和频率选择模块的频率范围，利用功放发射功能，进行入网操作。
[0015]本发明，通过各部件的连接，和各部件功能的连贯实现，跟踪接收机定位卫星移动站的位置，根据卫星移动站的位置信息，卫星天线自动寻星，用户端分析处理卫星移动站的位置信息和寻星结果，控制调制解调器连接入网，完成整个控制执行过程。
[0016]本发明，装置的材料成本不高，能满足更多的消费人群，部件的稳定性较好，功能稳定，使用寿命长。本控制方法，完成连贯，反应灵敏，精度高，执行效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的原理框架图，
图2本发明的控制方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本发明。应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0019]图1是本发明的原理框架图，由图可见，闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，包括卫星天线系统，下行L波段变频器，功放，分路器，频率选择模块，调制解调器，跟踪接收机和用户端。它们的连接关系为:卫星天线系统的信号输入端连接功放的信号发射端，卫星天线系统的信号输出端连接下行L波段变频器的信号接收端；下行L波段变频器通过分路器分别连接频率选择模块和跟踪接收机；跟踪接收机与用户端互为信息双向反馈连接；频率选择模块的信号输入端连接分路器和用户端，信号输出端连接调制解调器；调制解调器接收连接功放、频率选择模块和用户端，输出连接用户端；功放接收端连接用户端，发射端连接卫星天线系统。本装置能够实现卫星天线在移动过程中自动进行寻星操作，以保证卫星信号在行动过程中保持连接。
[0020]在本发明装置中，卫星天线系统包括天线和天线伺服机构，天线选用KA+KU双频段天线。天线接收卫星信号，天线伺服机构处理天线接收到的卫星信号，天线伺服机构能够控制天线转动，达到最佳的信号接收状态，提升天线的精度，保证卫星信号的质量。KA+KU双频段天线的适用性更加的广阔，提高本发明的实用性。
[0021]跟踪接收机中设置有GPS芯片。GPS芯片具有定位功能，能够准确定位来判断卫星移动站的地理位置，天线伺服机构根据卫星移动站的地理位置，调整天线的朝向，保证天线的精度。
[0022]调制解调器选用IP-star卫星调制解调器，IP-star卫星调制解调器能够更好地转换信号，提升本发明的准确性。
[0023]用户端选用安装有自动控制入网软件的用户端，用户端选用计算机或者由微处理器组成的微处理计算机。计算机功能强大，作为用户端，通用性好，但是，成本高，质量大，携带有一定的不便利性。针对本发明的功能选用具有相应功能的微处理器，组装成微处理计算机，质量小，不浪费计算机资源，节约成本。
[0024]图2本发明的控制方法流程示意图，由图可见，本发明的控制方法，包括以下步骤:
步骤1:本闭环IP-star卫星移动站到达任意位置；
步骤2:打开本闭环IP-star卫星移动站的电源；
步骤3:跟踪接收机内的GPS芯片运行定位功能；
步骤4:跟踪接收机判断GPS芯片是否定位成功，如未定位成功，则继续定位，如定位成功，则进入步骤5 ; 步骤5:跟踪接收机根据GPS芯片的定位信息，确定本闭环IP-star卫星移动站所在的点波束；
步骤6:跟踪接收机把步骤5所得的点波束信息传送给用户端，用户端接收并分析处理此点波束信息；
步骤7:用户端根据步骤6所得的点波束信息做出两个指令，其一，把此点波束的信息传给卫星天线伺服机构，卫星天线伺服机构指令卫星天线自动寻星；其二，把此点波束的信息送给调制解调器，调制解调器按照此信息连接入网；
步骤8:卫星天线伺服机构判断卫星天线是否完成寻星，如未成功寻星，继续寻星，如寻星成功，用户端确定此卫星所在的点波束和频率范围；
步骤9:用户端把步骤5和步骤8所得的点波束信息送给调制解调器，用户端自动修改调制解调器内的点波束信息，调制解调器连接入网；
步骤10:用户端读取调制解调器是否入网成功，如未成功入网，则继续入网操作，如成功入网，则结束。
[0025]所述步骤6中，安装在用户端内的自动控制入网软件分析处理点波束信息。
[0026]所述步骤8中，用户端通过分路器与频率选择模块确认卫星所在点波束和频率范围。
[0027]所述步骤9中，调制解调器根据用户端指令，接收下行L波段变频器和频率选择模块的频率范围，通过功放发射功能，进行入网操作。
[0028]本控制方法，执行连贯，能准确定位卫星移动站的位置，和快速搜索确定卫星移动站所在位置的卫星，经过位置分析处理，进行入网连接。准确性高，执行效率高。
[0029]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
【权利要求】
1.闭环IP-Star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，其特征是包括卫星天线系统、下行L波段变频器、功放、分路器、频率选择模块、调制解调器、跟踪接收机和用户端， 所述跟踪接收机用于接收用户端和分路器的信号，并向用户端发射信号， 所述分路器接收下行L波段变频器的信号，并将此信号处理后分别发射给频率选择模块和跟踪接收机， 所述下行L波段变频器用于接收卫星天线系统的信号，并将此信号发射给分路器， 所述卫星天线系统用于接收功放的信号，并发射给下行L波段变频器， 所述功放用于接收用户端信号，并向调制解调器和卫星天线系统发射信号， 所述调制解调器接收用户端、频率选择模块和功放的信号，并向用户端发射信号，所述用户端接收和处理跟踪接收机和调制解调器的信号，并向频率选择模块、调制解调器、功放和跟踪接收机发射信号。
2.根据权利要求1所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，其特征是所述卫星天线系统包括天线和天线伺服机构，所述天线选用KA+KU双频段天线。
3.根据权利要求1所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，其特征是所述跟踪接收机中设置有GPS芯片。
4.根据权利要求1所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，其特征是所述调制解调器选用IP-star卫星调制解调器。
5.根据权利要求1所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置，其特征是所述用户端选用安装有自动控制入网软件的用户端，用户端选用计算机或者由微处理器组成的微处理计算机。
6.使用以上任一权利要求的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制装置的控制方法，其特征是包括以下步骤: 步骤1:本闭环IP-star卫星移动站到达任意位置； 步骤2:打开本闭环IP-star卫星移动站的电源； 步骤3:跟踪接收机运行定位功能； 步骤4:跟踪接收机判断是否定位成功，如未定位成功，则继续定位，如定位成功，则进入步骤5 ； 步骤5:跟踪接收机根据定位信息，确定本闭环IP-star卫星移动站所在的点波束；步骤6:跟踪接收机把步骤5所得的点波束信息传送给用户端，用户端接收并分析处理此点波束信息； 步骤7:用户端根据步骤6所得的点波束信息做出两个指令，其一，把此点波束的信息传给卫星天线系统，卫星天线系统指令卫星天线自动寻星；其二，把此点波束的信息送给调制解调器，调制解调器按照此信息连接入网； 步骤8:卫星天线系统判断卫星天线是否完成寻星，如未成功寻星，继续寻星，如寻星成功，用户端确定此卫星所在的点波束和频率范围； 步骤9:用户端把步骤5和步骤8所得的点波束信息送给调制解调器，用户端自动修改调制解调器内的点波束信息，调制解调器连接入网； 步骤10:用户端读取调制解调器是否入网成功，如未成功入网，则继续入网操作，如成功入网，则结束。
7.根据权利要求6所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制方法，其特征是所述步骤3中通过跟踪接收机内的GPS芯片运行定位功能；步骤7中通过卫星天线系统中的卫星天线伺服机构接收点波束的信息，并指令卫星天线自动寻星。
8.根据权利要求6所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制方法，其特征是所述步骤6中，安装在用户端内的自动控制入网软件分析处理点波束信息。
9.根据权利要求6所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制方法，其特征是所述步骤8中，卫星天线系统中的卫星天线伺服机构判断卫星天线是否完成寻星；用户端通过下行L波段变频器、分路器、频率选择模块和调制解调器接收卫星天线系统的信号，并确认卫星所在点波束和频率范围。
10.根据权利要求6所述的闭环IP-star卫星移动站自动寻星和入网的控制方法，其特征是所述步骤9中，调制解调器根据用户端指令，接收下行L波段变频器和频率选择模块的频率范围，利用功放发射功能，进行入网操作。
【文档编号】H04B7/185GK104168055SQ201410433708
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】季英凯, 郑学东, 高云勇, 汤磊, 盛伟 申请人:南京中网卫星通信股份有限公司