无人值守智能卫星站及卫星监控系统

摘要

本发明提供了一种无人值守智能卫星站及卫星监控系统。该卫星站包括：卫星通讯模块，包括北斗通讯模块及天通通讯模块，由卫星系统接收寻星指令；ACU，连接至卫星通讯模块，在获取到由卫星通讯模块接收到的寻星指令之后，控制伺服控制系统执行寻星动作；伺服控制系统，连接至ACU，根据ACU的控制指令控制天线的方位、俯仰、极化。本发明提供的无人值守智能卫星站及卫星监控系统能够实现智能化寻星。

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通讯技术领域，特别是涉及一种无人值守智能卫星站及卫星监控系统。

背景技术

传统的便携卫星地球站开通业务时都需要有人现场将设备从包装箱中打开，然后拼瓣、上电、选择目标卫星，点击一键通，跟踪锁定卫星，最后将给BUC、modem供电，开通业务，整个过程都需要人在现场参与，否则无法开通实际业务。在这个过程中，对人依赖较高同时对操作人员素质要求也较高，通常都需要专业技术人员参与。中国地域复杂，很多地方目前地面通信覆盖薄弱，有些地方还未覆盖，而这些地方大多数地质复杂，设备安装、运输非常困难，很难实现专业技术人员长时间在这个地方维护设备开通。特别是目前各种自然灾害频发、应急救援对现场需要较多专业人参与抢险救灾，智能化，无人值守设备将显得越来越重要，这就对卫星站的体积、功耗管理、智能控制等方面均提出了较高的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无人值守智能卫星站及卫星监控系统，能够实现智能化寻星。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无人值守智能卫星站，所述卫星站包括：卫星通讯模块，包括北斗通讯模块及天通通讯模块，由卫星系统接收寻星指令；ACU，连接至卫星通讯模块，在获取到由卫星通讯模块接收到的寻星指令之后，控制伺服控制系统执行寻星动作；伺服控制系统，连接至ACU，根据ACU的控制指令控制天线的方位、俯仰、极化。

在一些实施方式中，ACU根据本地存储的寻星程序，控制伺服控制系统执行寻星动作。

在一些实施方式中，本地存储还存储有：卫星站参数配置程序、远程升级程序、故障监测程序。

在一些实施方式中，寻星程序、卫星站参数配置程序、远程升级程序、故障监测程序均可以远程升级。

在一些实施方式中，还包括：路由器，通过串口继电器连接至ACU，对接收到的数据进行路由。

在一些实施方式中，还包括：商用加密模块，通过串口继电器连接至ACU，对发送和接收到的数据进行加密。

在一些实施方式中，还包括：modem，通过串口继电器连接至ACU，对发送的数据进行调制，对接收到的数据进行解调。

在一些实施方式中，还包括：供电模块，连接至串口继电器，对无人值守智能卫星站中各个组件进行供电控制。

在一些实施方式中，供电模块可以智能选择利用AC、DC、太阳能、风力发电，或者锂电池对各个组件进行供电。

此外，本发明还提供了一种卫星监控系统，所述系统包括：根据前文所述的无人值守智能卫星站，以及无人值守监控平台，无人值守监控平台通过卫星系统与无人值守智能卫星站保持通讯连接。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

本发明的设备集成度高，全部设备均集成在天线电气仓内，全套设备只有一个箱体。开通便捷，全站完全实现全自动、无人值守，通用性强，适用于各种应用场景。具体的，本发明具有以下特点：

(1)全自动控制，无需人现场值守；

(2)功耗低，支持智能电源管理；

(3)远程监控，系统支持远程换星、功放增益控制、系统升级等；

(4)性价比高，采用冲压铝面，成本低，易于批量生产；

(5)供电多样化，支持多种供电，支持智能电源控制；

(6)可靠性高，采用北斗、天通、ku卫星融合通信。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是系统框图；

图2是无人值守智能卫星站控制图；

图3是伺服控制逻辑图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

针对上述传统便携卫星地球站在通信保障领域使用存在的问题，提出一种集成度高、重量轻、体积小、支持远程升级控制、智能化寻星、智能化电源管理的适合于各种复杂环境的无人操作的一体化集成式无人值守智能化卫星站。

本发明的技术方案是，该卫星站由天馈系统、天线伺服跟踪系统、天线控制系统、BUC(上变频功率放大器)、LNB(下变频低噪放大器)、卫星通信调制解调器、加密模块、串口继电器、无线路由器、供电系统、北斗模块、天通模块、天线罩等组成。该地球站高度集成，全部电气部件集成在天线基座内部电气仓里，系统对外提供视频、网络、电话等综合业务。天线采用低成本冲压铝面材料相对传统分瓣天线，增益、性价比都大大提高。

参见图1，本系统通过无人值守站在线监测平台下发“一键通”命令，通过“二合一”融合通信模块，输出到ACU(Antenna contro l un it，天线控制单元)，ACU解析出自动对星后，控制无人值守站自动对星。其中“二合一”融合通信模块，相对传统通信系统，可靠性更高，无人值守监控平台将协议同时通过北斗、天通下发到ACU，ACU分别接收两个通信单元指令，并进行对比，如果两个协议内容不一致则直接丢弃，如果一致则执行该指令。通过该策略不仅保证通信一致性，同时保证整个信道高可靠性，可避免因通信干扰导致下发控制命令无效性。

由于系统应用在相对复杂的应用场景，天线支持多种供电模式，现场支持太阳能、锂电池、风力发电，同时也支持AC、DC供电模式。具体如图2所示。

天线对上星后，ACU会通过串口继电器给modem上电，并和modem进行通信，确认modem处于锁定状态后，ACU会通过串口继电器分别给modem、加密模块、路由器、BUC等进行供电，同时通过串口继电器将卫星站的方位、俯仰、极化控制系统的电全部断掉。此时仅业务单元供电，天线单元除ACU，全部断电，另外由于方位、俯仰、极化伺服控制系统采用报轴控制，系统掉电后三轴会保持天线运动状态不变，天线可保证对准目标星位置，业务会保持不变。此时ACU功耗仅为毫瓦级整机功耗节省基本上为100％。而相对传统卫星站大多数都是采用谐波机或直流驱动方案，长时间断电后天线极化、俯仰轴会慢慢运动到初始位置，无法实现节电模式下保持功能。详细设计如图3所示。

系统支持远程换星，无人站及modem参数设计、系统远程升级、故障监测等。当系统需要换星时，监控平台会将换星指令通过“二合一”融合通信模块下发无人值守站ACU模块，收到命令后，ACU将通过串口继电器启动无人值守站模块并开始换星程序。当系统进行故障监测时，ACU会主动将无人站相关信息通过“二合一”融合通信模块上传到监控平台。

当进行系统升级时，由于数据包较大，监控平台可将升级包通过天通信道下发到ACU，无人站将自动更新程序。上传下发的控制命令考虑到要执行相应的动作，全部通过“二合一”融合通信模块进行传输，确保系统执行动作的可靠性。

整个系统将人从“人机结合”中解放出来，卫星站可完全实现无人在现场操作，不仅节约人力、物力

本发明的设备集成度高，全部设备均集成在天线电气仓内，全套设备只有一个箱体。开通便捷，全站完全实现全自动、无人值守，通用性强，适用于各种应用场景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。