專利名稱：衛星天線的自動復位控制方法
技術領域：
本發明涉及一種衛星天線的自動復位控制方法，尤其是一種可自動記錄衛星天線電機運動軌跡，可自動回收及斷電復位的方法。
背景技術：
公知的衛星天線都是由電機控制運動的，由于帶載能力弱，輸出電壓不易控制，調節電機轉速很麻煩，早期使用的伺服電機已經逐步被步進電機取代。步進電機帶載能力強，調節轉速簡單，故已普遍被運用在控制衛星天線的運動中。但目前大多數衛星天線不具有記錄運動軌跡的功能，所以在天線回收的時候，就需要人為進行手動回收，費時費力，且回收的情況并不好。
發明內容
技術問題為了使得衛星天線能夠快速準確的自動回收到位，本發明提供了一種可記錄電機運動狀況的衛星天線的自動復位控制方法，該方法可以自動記錄CPU分別向俯仰和水平控制電機發送的脈沖數，在進行天線回收的時候，能迅速準確的將天線回收到位。
技術方案本發明解決其技術問題所采用的技術方案是在天線轉動軸上安裝4個撞塊，在天線的俯仰和水平位置的極限處安裝4個限位開關，限位開關的主要目的是為了防止機構運動越位，同時在天線進行斷電復位操作時，也做為參照點來進行復位操作。尋星控制單元通過脈沖信號和電平控制步進電機轉動和方向，并通過TTL電平判讀伺服機構限位開關的狀態。一但撞塊碰到限位開關，限位開關即向電機控制模塊發送一個信號，電機控制模塊向電機驅動模塊發送信號，驅動模塊停止工作，整個天線停止運動，等待操作。
該自動復位控制方法為1.)開始斷電，復位操作開始，2.)停止所有步進電機操作，主CPU開始檢測電機控制CPU內的數據，沒有檢測到就說明此時系統已斷過電，電機控制CPU內暫時存的數據被清掉，3.)電機控制CPU發給主CPU一個低電平，此時主CPU就會知道從電機控制CPU永久內存內提取斷電復位數據，4.)主CPU提取到數據后，開始計算水平復位操作所需回零步距，又發送給電機控制CPU，5.)電機控制CPU得到指令開始啟動水平操作電機，水平操作電機開始順時針運動，直到水平電機撞到順時限位開關，6.)主CPU接收到順時限位開關閉合后的信號返回到主CPU，由主CPU計算出水平回零的數據，并發送給電機控制CPU，7.)電機控制CPU啟動水平電機使天線回轉到水平零點，同時電機控制CPU進行水平脈沖數遞減計算，直到水平脈沖數參數遞減為零為止，并發送一個高電平給主CPU，8.)主CPU接收到電機控制CPU信號就知道水平操作結束，并發給電機控制CPU開始俯仰電機操作的信號，9.)啟動俯仰電機，此時俯仰電機一直開始向下運動，直到天線向下撞到限位開關為止，主CPU接收到向下限位開關過來的信號就知道俯仰已結束，并發給電機控制CPU低電平，電機控制CPU就會停止向下運動操作，10.)此時主CPU的系統參數開始復位，11.)結束復位操作。
有益效果該系統可以自動記錄CPU分別向俯仰和水平控制電機發送的脈沖數，從而在進行天線回收的時候，通過軟件中的參數加減脈沖數達到迅速準確的將天線自動復位的目的。
圖1是衛星天線的自動復位控制流程圖，具體實施方式
預先設置了兩個參數A，B，分別記錄CPU向水平電機和俯仰電機發送的脈沖數，達到了隨時跟蹤天線運動狀態的目的。在回收時，記錄水平電機發送脈沖數的參數A先運算，將天線的水平位置先回收到基準位置，再運算記錄俯仰電機的參數B，將天線的俯仰位置回收到基準點。完成整個天線的回收操作。
該自動復位控制方法為1.)系統斷電，重新恢復供電后，復位操作開始，2.)停止所有步進電機操作，首先系統檢驗是否斷過電主CPU開始檢測電機控制CPU內的數據，當電機控制芯片發送一個低電平(0-2.2V)給主CPU，則主CPU確定系統斷過電，電機控制CPU內暫時存的數據被清掉，3.)當主CPU接收到電機控制芯片發回的低電平后，發送一個高電平給電機控制CPU，電機控制CPU控制電機順時針運動，直到順時針方向上的撞塊撞到順時限位開關，4.)主CPU接收到順時限位開關閉合后的信號后，主CPU就從電機控制CPU永久內存內提取斷電復位數據，5.)主CPU發送一個高電平到電機控制CPU，電機控制CPU將讀取的斷電復位數據賦值給參數A，B，完成后，發送一個高電平給主CPU，等待下一步操作；6.)電機控制CPU得到主CPU發送的操作指令后，開始啟動水平操作電機，逆時針運動，電機控制CPU中的記錄水平脈沖數的參數A開始進行自減操作，直到A自減為0，此時，電機控制CPU發送一個高電平給主CPU，等待下一步操作；7.)主CPU接收到電機控制CPU信號就知道水平操作結束，并發給電機控制CPU開始俯仰電機操作的信號，8.)啟動俯仰電機，此時俯仰電機一直開始向下運動，直到天線的下限位撞塊撞到限位開關為止，主CPU接收到向下限位開關過來的高電平就知道俯仰運動已結束，并發給電機控制CPU低電平，電機控制CPU就會停止向下運動操作，9.)此時主CPU的系統參數開始復位，10.)結束復位操作。
以天線安裝好后的回收狀態為標準狀態，將天線在俯仰位置上展開到無干涉區域(即天線可在水平方向上自由運動)；再從水平位置將天線從基準點朝一個方向運動至撞塊碰到水平限位開關，這時系統記錄下CPU總共向水平電機發送的脈沖數；以這個脈沖數為標準寫入程序。
在制作天線運動標準的時候，需要記錄以下數據水平運動每度的脈沖數，俯仰運動每度的脈沖數，天線展開運動到俯仰0度的角度，天線從水平限位位置回轉到0度的脈沖數。
其中計算水平運動和俯仰運動的方法是控制電機運轉固定的脈沖數，人工測量出天線的運動角度，計算出運動一度的脈沖數；計算天線展開運動到俯仰0度的角度方法是手動對準衛星后，通過計算得出當地的對星仰角，將數值輸入標準的對星角度。并通過記錄當前俯仰運動的脈沖數，和已經計算出的俯仰運動每度的脈沖數，計算出天線展開到俯仰0度所需的角度；計算天線從水平限位位置回轉到0度的脈沖數的方法是通過累加計算從初始位置旋轉到水平限位位置所發送的脈沖數，就是回轉到0度的脈沖數。
如天線在使用過程中出現突然斷電等突發情況，系統參數記錄的天線運動狀況就會丟失。這時可利用斷電復位進行回收，對星操作人員可先手動將天線到達無干涉區域，操作人員在操作界面上選擇復位，主控芯片向電機控制芯片發送復位命令，電機控制芯片控制水平電機使天線按順時針沿水平方向運動，直至到達限位位置；再控制天線沿水平方向逆時針運動預先設定的脈沖數，到達居中位置；最后控制天線沿俯仰方向向下運動，直至到達限位位置，完成天線的復位操作。
權利要求
1.一種衛星天線的自動復位控制方法，其特征在于該自動復位控制方法為1.)系統斷電，重新恢復供電后，復位操作開始，2.)停止所有步進電機操作，首先系統檢驗是否斷過電主CPU開始檢測電機控制CPU內的數據，當電機控制芯片發送一個低電平(0-2.2V)給主CPU，則主CPU確定系統斷過電，電機控制CPU內暫時存的數據被清掉，3.)當主CPU接收到電機控制芯片發回的低電平后，發送一個高電平給電機控制CPU，電機控制CPU控制電機順時針運動，直到順時針方向上的撞塊撞到順時限位開關，4.)主CPU接收到順時限位開關閉合后的信號后，主CPU就從電機控制CPU永久內存內提取斷電復位數據，5.)主CPU發送一個高電平到電機控制CPU，電機控制CPU將讀取的斷電復位數據賦值給參數A，B，完成后，發送一個高電平給主CPU，等待下一步操作；6.)電機控制CPU得到主CPU發送的操作指令后，開始啟動水平操作電機，逆時針運動，電機控制CPU中的記錄水平脈沖數的參數A開始進行自減操作，直到A自減為0，此時，電機控制CPU發送一個高電平給主CPU，等待下一步操作；7.)主CPU接收到電機控制CPU信號就知道水平操作結束，并發給電機控制CPU開始俯仰電機操作的信號，8.)啟動俯仰電機，此時俯仰電機一直開始向下運動，直到天線的下限位撞塊撞到限位開關為止，主CPU接收到向下限位開關過來的高電平就知道俯仰運動已結束，并發給電機控制CPU低電平，電機控制CPU就會停止向下運動操作，9.)此時主CPU的系統參數開始復位，10.)結束復位操作。
全文摘要
衛星天線的自動復位控制方法是一種可自動記錄衛星天線電機運動軌跡，可自動回收及斷電復位的方法。在天線轉動軸上安裝4個撞塊，在天線的俯仰和水平位置的極限處安裝4個限位開關，限位開關的主要目的是為了防止機構運動越位，同時在天線進行斷電復位操作時，也做為參照點來進行復位操作。尋星控制單元通過脈沖信號和電平控制步進電機轉動和方向，并通過TTL電平判讀伺服機構限位開關的狀態。該系統可以自動記錄CPU分別向俯仰和水平控制電機發送的脈沖數，從而在進行天線回收的時候，通過軟件中的參數加減脈沖數達到迅速準確的將天線自動復位的目的。
文檔編號G05B19/04GK101055938SQ200710021158
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月2日 優先權日2007年4月2日
發明者高云勇, 沈曉東, 任傳俊 申請人:南京中網通信有限公司