一种大型车载折叠式天馈伺装置及其控制系统的制作方法

一种大型车载折叠式天馈伺装置及其控制系统
【技术领域】
1.本发明属于低轨卫星跟踪技术领域，尤其涉及一种大型车载折叠式天馈伺装置及其控制系统。


背景技术：

2.低轨卫星跟踪装置天馈伺装置的天馈单元由于直径比较大，无法实现装车操作，因此低轨卫星跟踪装置天馈伺装置一般固定在地面上固定位置，导致其机动性能差，隐蔽性能差，无法满足工程需求。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机动性强，隐蔽性好的大型车载折叠式天馈伺装置及其控制系统。
4.本发明采用以下技术方案：
5.第一方面，提供一种大型车载折叠式天馈伺装置，包括方舱单元、天线起卧单元、由天线起卧单元牵引从方舱单元中伸出或者收缩的折叠式天馈单元、用于控制折叠式天馈单元进行俯仰跟踪的二维转台单元、以及用于控制天线起卧单元、二维转台单元和折叠式天馈单元的控制机柜；
6.天线起卧单元的底部固定安装在方舱单元的内侧安装面上，二维转台单元固定安装于天线起卧单元和折叠式天馈单元中间，控制机柜固定安装于方舱单元内部。
7.在其中一个实施例中，控制机柜内部包括跟踪接收机、伺服控制单元、电源和电源分配单元，电源分配单元与电源电连接，电源与伺服控制单元电连接，伺服控制单元与跟踪接收机电连接；
8.天线起卧单元、二维转台单元和折叠式天馈单元均与伺服控制单元电连接。
9.在其中一个实施例中，方舱单元包括方舱主体、左开合电机、左电缸支座、左铰座、左开合顶盖、左连杆、右开合顶盖、右铰座、右连杆、右电缸支座和右开合电机；
10.左电缸支座固定安装在方舱主体的左侧内壁，左开合电机固定安装于左电缸支座，左连杆的一端与左开合电机铰接，左连杆的另一端与左铰座铰接，左铰座固定安装于左开合顶盖，左开合顶盖铰接安装在方舱主体的左侧面，右电缸支座固定安装在方舱主体右侧内壁，右开合电机固定安装于右电缸支座，右连杆的一端与右开合电机铰接，右连杆的另一端与右铰座铰接，右铰座固定安装于右开合顶盖，右开合顶盖铰接安装于方舱主体的右侧面。
11.在其中一个实施例中，天线起卧单元包括起卧机架、斜支臂、气弹簧、气弹簧支座、限位块、起卧电机、连接套、起卧减速机、第一轴承、第一转轴、角接触轴承组、电动推杆和推杆支架；
12.起卧电机与起卧减速机固定安装，起卧减速机固定安装于起卧机架，连接套通过花键装配于起卧减速机的输出轴，连接套的左端通过第一轴承安装在起卧机架的左侧安装
孔，第一转轴通过角接触轴承组安装在起卧机架的右侧安装孔，斜支臂的左侧与连接套固定连接，斜支臂的右侧与第一转轴固定连接，气弹簧的上端与斜支臂铰接，气弹簧的下端与气弹簧支座铰接，气弹簧支座与方舱单元固定连接，推杆支架与起卧机架固定连接，电动推杆固定安装于推杆支架，限位块装配于电动推杆，斜支臂设置有两个限位槽，两个限位槽的轴线具有夹角。
13.在其中一个实施例中，二维转台单元包括方位底座、方位编码器、齿轮球回转支承、俯仰箱、左配重块、左俯仰支臂、俯仰编码器、左轴承组、左从动齿轮、左转轴、天线安装板、右从动齿轮、右转轴、右俯仰支臂、右轴承组、出线筒、右配重块、第一俯仰电机、第一俯仰减速机、第一俯仰主动齿轮、第一方位减速机、第一方位电机、第二俯仰电机、第二俯仰减速机、第二俯仰主动齿轮、第二方位减速机、第二方位电机、第一方位主动齿轮和第二方位主动齿轮；
14.齿轮球回转支承固定安装于方位底座，俯仰箱安装于齿轮球回转支承，第一方位电机固定安装于第一方位减速机，第一方位减速机固定安装于俯仰箱内侧底面的后侧安装孔内，第一方位主动齿轮固定安装在第一方位减速机的输出轴上且第一方位主动齿轮与齿轮球回转支承啮合，第二方位电机固定安装于第二方位减速机，第二方位减速机固定安装在俯仰箱内侧底面的前侧安装孔内，第二方位主动齿轮固定安装于第二方位减速机的输出轴且第二方位主动齿轮与齿轮球回转支承啮合，左转轴固定安装在俯仰箱的左侧面的安装孔内，左俯仰支臂通过左轴承组安装于左转轴，左从动齿轮固定安装于左俯仰支臂，左配重块固定安装在左俯仰支臂的底面，第一俯仰电机固定安装于第一俯仰减速机，第一俯仰减速机固定安装于俯仰箱内侧左侧面，第一俯仰主动齿轮固定安装于第一俯仰减速机的输出轴，第一俯仰主动齿轮与左从动齿轮啮合，右转轴固定安装于俯仰箱的右侧面上的安装孔内，右俯仰支臂通过右轴承组安装于右转轴，右从动齿轮固定安装于右俯仰支臂，右配重块固定安装在右俯仰支臂的底面，第二俯仰电机固定安装于在第二俯仰减速机，第二俯仰减速机固定安装在俯仰箱的内侧的右侧面，第二俯仰主动齿轮固定安装于第二俯仰减速机的输出轴，第二俯仰主动齿轮与右从动齿轮啮合，天线安装板的两端分别与左俯仰支臂的顶面和右俯仰支臂的顶面装配。
15.在其中一个实施例中，折叠式天馈单元包括中主反射子单元、左折叠电机、第一转动支架、第一锁定电缸、第一插销、左主反射子单元、第一铰座、主反安装支架、第二铰座、右主反射子单元、第二插销、第二锁定电缸、右折叠电机、第二转动支架和副反射子单元；
16.中主反射子单元和左折叠电机均固定安装于主反安装支架，第一转动支架与左主反射子单元固定连接，第一转动支架安装于左折叠电机的输出轴，左主反射子单元通过第一铰座于主反安装支架装配，第一插销固定安装于左主反射子单元，第一锁定电缸和第二锁定电缸均固定安装于主反安装支架，右折叠电机固定安装于主反安装支架，第二转动支架与右主反射子单元固定连接，第二转动支架安装于右折叠电机的输出轴，右主反射子单元通过第二铰座安装于主反安装支架，第二插销固定安装于右主反射子单元上，中主反射子单元上设置有两个矩形槽，副反射子单元(415)固定安装于主反安装支架(408)，副反射子单元(415)与中主反射子单元(401)分别位于主反安装支架(408)的两侧。
17.第二方面，提供一种大型车载折叠式天馈伺装置的控制系统，用于控制上述大型车载折叠式天馈伺装置，包括折叠控制单元、二维转台控制单元和起卧控制单元，折叠控制
单元、二维转台控制单元和起卧控制单元均与电源分配单元电连接；
18.折叠控制单元，用于控制折叠式天馈单元展开或者收缩；
19.二维转台控制单元，用于控制二维转台单元转动以带动折叠式天馈单元进行俯仰跟踪；
20.起卧控制单元，用于控制方舱单元的左开合顶盖和右开合顶盖打开或关闭并用于控制天线起卧单元从方舱单元伸出或者收缩。
21.在其中一个实施例中，折叠控制单元包括左折叠电机驱动器、左天线展开状态检测开关、右天线折叠状态检测开关、单脉冲馈源、折叠伺服控制器、右折叠电机驱动器、馈源网络子单元、左天线折叠状态检测开关和右天线展开状态检测开关；
22.左天线展开状态检测开关、右天线折叠状态检测开关、左天线折叠状态检测开关和右天线展开状态检测开关均与折叠伺服控制器电连接，馈源网络子单元与跟踪接收机电相连，单脉冲馈源与馈源网络子单元电连接，折叠伺服控制器分别与第一锁定电缸、第二锁定电缸、左折叠电机驱动器、单脉冲馈源和右折叠电机驱动器电连接，左折叠电机驱动器与左折叠电机电连接，右折叠电机驱动器与右折叠电机电连接；
23.二维转台控制单元包括第一俯仰电机驱动器、第二俯仰电机驱动器、俯仰伺服控制器、俯仰限位开关、第一方位电机驱动器、第二方位电机驱动器、方位伺服控制器和方位限位开关；
24.第一俯仰电机驱动器、第二俯仰电机驱动器和俯仰限位开关均与俯仰伺服控制器电连接，第一俯仰电机驱动器与第一俯仰电机电连接，第二俯仰电机驱动器与第二俯仰电机电连接，俯仰伺服控制器分别与折叠伺服控制器和方位伺服控制器电相连，俯仰伺服控制器与俯仰编码器电连接，第一方位电机驱动器、第二方位电机驱动器和方位限位开关均与方位伺服控制器电连接，第一方位电机驱动器与第一方位电机电连接，第二方位电机驱动器与第二方位电机电连接，方位伺服控制器与伺服控制单元电连接，方位伺服控制器与方位编码器电连接；
25.起卧控制单元包括起卧电机驱动器、起卧锁定状态检测开关、起卧到位状态检测开关、左舱顶开合状态传感器、右舱顶开合状态传感器、起卧伺服控制器、右开合电机驱动器、左开合电机驱动器和声光告警子单元；
26.起卧锁定状态检测开关、起卧到位状态检测开关、左舱顶开合状态传感器、右舱顶开合状态传感器和声光告警子单元均与起卧伺服控制器电连接，起卧伺服控制器分别与电动推杆、起卧电机驱动器、右开合电机驱动器和左开合电机驱动器电连接，右开合电机驱动器与右开合电机电连接，左开合电机驱动器与左开合电机电连接，起卧伺服控制器与方位伺服控制器电连接。
27.在其中一个实施例中，伺服控制单元、俯仰伺服控制器和起卧伺服控制器均通过串口rs485总线与方位伺服控制器电连接，折叠伺服控制器通过串口rs485总线与俯仰伺服控制器电连接，伺服控制单元通过串口rs485总线与跟踪接收机电连接。
28.本发明一种大型车载折叠式天馈伺装置及其控制系统，大型车载折叠式天馈伺装置包括方舱单元、天线起卧单元、由天线起卧单元牵引从方舱单元中伸出或者收缩的折叠式天馈单元、用于控制折叠式天馈单元进行俯仰跟踪的二维转台单元、以及用于控制天线起卧单元、二维转台单元和折叠式天馈单元的控制机柜；天线起卧单元的底部固定安装在
方舱单元的内侧安装面上，二维转台单元固定安装于天线起卧单元和折叠式天馈单元中间，控制机柜固定安装于方舱单元内部。本发明中通过天线起卧单元可以将折叠式天馈单元从方舱单元伸出或者收缩，使用时伸出，不使用时收缩，在收缩时向外展示的仅是方舱单元，隐蔽性高且能够进行车载，具有较高的机动性。
【附图说明】
29.图1为本发明实施例中大型车载折叠式天馈伺装置的结构主视图；
30.图2为本发明实施例中大型车载折叠式天馈伺装置的结构俯视图；
31.图3为本发明实施例中大型车载折叠式天馈伺装置的结构左视图；
32.图4为本发明实施例中方舱单元的结构左视图；
33.图5为本发明实施例中天线起卧单元的结构主视图；
34.图6为图5的a-a面的剖面结构示意图；
35.图7为本发明实施例中二维转台单元的结构主视图；
36.图8为图7的b-b面的剖面结构示意图；
37.图9为图7的c-c面的剖面结构示意图；
38.图10为本发明实施例中折叠式天馈单元展开状态时的结构主视图；
39.图11为本发明实施例中折叠式天馈单元展开状态时的结构左视图；
40.图12为本发明实施例中折叠式天馈单元收藏状态时的结构主视图；
41.图13为本发明实施例中折叠式天馈单元收藏状态时的结构左视图；
42.图14为本发明实施例中大型车载折叠式天馈伺装置的控制系统的结构原理图。
43.附图标记说明：1、方舱单元；2、天线起卧单元；3、二维转台单元；4、折叠式天馈单元；5、跟踪接收机；6、伺服控制单元；7、电源；8、电源分配单元；9、折叠控制单元；10、二维转台控制单元；11、起卧控制单元；12、控制机柜；
44.101、方舱主体；102、左开合电机；103、左电缸支座；104、左铰座；105、左开合顶盖；106、左连杆；107、右开合顶盖；108、右铰座；109、右连杆；110、右电缸支座；111、右开合电机；
45.201、起卧机架；202、斜支臂；203、气弹簧；204、气弹簧支座；205、限位块；206、起卧电机；207、连接套；208、起卧减速机；209、第一轴承；210、第一转轴；211、角接触轴承组；212、电动推杆；213、推杆支架；214、限位槽；
46.301、方位底座；302、方位编码器；303、齿轮球回转支承；304、俯仰箱；305、左配重块；306、左俯仰支臂；307、俯仰编码器；308、左轴承组；309、左从动齿轮；310、左转轴；311、天线安装板；312、右从动齿轮；313、右转轴；314、右俯仰支臂；315、右轴承组；316、出线筒；317、右配重块；318、第一俯仰电机；319、第一俯仰减速机；320、第一俯仰主动齿轮；321、第一方位减速机；322、第一方位电机；323、第二俯仰电机；324、第二俯仰减速机；325、第二俯仰主动齿轮；326、第二方位减速机；327、第二方位电机；328、第一方位主动齿轮；329、第二方位主动齿轮；
47.401、中主反射子单元；402、左折叠电机；403、第一转动支架；404、第一锁定电缸；405、第一插销；406、左主反射子单元；407、第一铰座；408、主反安装支架；409、第二铰座；410、右主反射子单元；411、第二插销；412、第二锁定电缸；413、右折叠电机；414、第二转动
支架；415、副反射子单元；
48.901、左折叠电机驱动器；902、左天线展开状态检测开关；903、右天线折叠状态检测开关；904、单脉冲馈源；905、折叠伺服控制器；906、右折叠电机驱动器；907、馈源网络子单元；908、左天线折叠状态检测开关；909、右天线展开状态检测开关；
49.1001、第一俯仰电机驱动器；1002、第二俯仰电机驱动器；1003、俯仰伺服控制器；1004、俯仰限位开关；1005、第一方位电机驱动器；1006、第二方位电机驱动器；1007、方位伺服控制器；1008、方位限位开关；
50.1101、起卧电机驱动器；1102、起卧锁定状态检测开关；1103、起卧到位状态检测开关；1104、左舱顶开合状态传感器；1105、右舱顶开合状态传感器；1106、起卧伺服控制器；1107、右开合电机驱动器；1108、左开合电机驱动器；1109、声光告警子单元。
【具体实施方式】
51.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
52.需要说明的是，在本发明的描述中，“上”、“下”、“顶”、“底”、方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.在一个实施例中，如图1、图2和图3所示，大型车载折叠式天馈伺装置包括方舱单元 1、天线起卧单元 2、由天线起卧单元2牵引从方舱单元1中伸出或者收缩的折叠式天馈单元4、用于控制折叠式天馈单元4进行俯仰跟踪的二维转台单元3、以及用于控制天线起卧单元2、二维转台单元3和折叠式天馈单元4的控制机柜12。天线起卧单元2的底部固定安装在方舱单元1的内侧安装面上，二维转台单元3固定安装于天线起卧单元2和折叠式天馈单元4中间，控制机柜12固定安装于方舱单元1内部。
54.本实施例的，折叠式天馈单元4可以在天线起卧单元2的牵引下从方舱单元1中伸出或者收缩至方舱单元1，在使用时从方舱单元1伸出，不使用时收缩至方舱单元1。方舱单元1能够进行车载，提高了天馈伺装置的机动性，且在折叠式天馈单元4收缩至方舱单元1内部时，无明显卫星接收功能特征，提高了天馈伺装置的隐蔽性。
55.在其中一个实施例中，控制机柜12内部包括跟踪接收机5、伺服控制单元6、电源7和电源分配单元8，电源分配单元8与电源7电连接，电源7与伺服控制单元6电连接，伺服控制单元6与跟踪接收机5电连接，天线起卧单元2、二维转台单元3和折叠式天馈单元4均与伺服控制单元6电连接。
56.具体的，伺服控制单元6用于对天线起卧单元2、二维转台单元3和折叠式天馈单元4均进行控制。
57.需要说明的是，将跟踪接收机 5、伺服控制单元 6、电源7和电源分配单元8均集成安装在一个控制机柜12内部，简化了天馈伺装置的结构，使得装配简单，出错率降低，安装维护十分方便可靠。
58.如图4所示，在一个实施例中，方舱单元1包括方舱主体101、左开合电机102、左电缸支座 103、左铰座 104、左开合顶盖 105、左连杆 106、右开合顶盖107、右铰座 108、右连
杆 109、右电缸支座110和右开合电机111。
59.左电缸支座103固定安装在方舱主体101的左侧内壁，左开合电机102固定安装于左电缸支座103，左连杆106的一端与左开合电机102铰接，左连杆106的另一端与左铰座104铰接，左铰座104固定安装于左开合顶盖105，左开合顶盖105铰接安装在方舱主体101的左侧面，右电缸支座110固定安装在方舱主体101右侧内壁，右开合电机111固定安装于右电缸支座110，右连杆109的一端与右开合电机111铰接，右连杆109的另一端与右铰座108铰接，右铰座108固定安装于右开合顶盖107，右开合顶盖107铰接安装于方舱主体101的右侧面。
60.本实施例中，左开合电机102在工作时，能够带动左连杆106转动，左连杆106转动进而带动左开合顶盖105打开。右开合顶盖107的打开过程与左开合顶盖105的打开过程一致，在此不再赘述。
61.如图5和图6所示，在一个实施例中，天线起卧单元2包括起卧机架201、斜支臂 202、气弹簧 203、气弹簧支座 204、限位块 205、起卧电机 206、连接套207、起卧减速机 208、第一轴承 209、第一转轴 210、角接触轴承组 211、电动推杆212和推杆支架213。
62.具体的，气弹簧203的作用是辅助支撑斜支臂202转动。
63.起卧电机206与起卧减速机208固定安装，起卧减速机208固定安装于起卧机架201，连接套207通过花键装配于起卧减速机208的输出轴，连接套207的左端通过第一轴承209安装在起卧机架201的左侧安装孔，第一转轴210通过角接触轴承组211安装在起卧机架201的右侧安装孔，斜支臂202的左侧与连接套207固定连接，斜支臂202的右侧与第一转轴210固定连接，气弹簧203的上端与斜支臂202铰接，气弹簧203的下端与气弹簧支座204铰接，气弹簧支座204与方舱单元1固定连接，推杆支架213与起卧机架201固定连接，电动推杆212固定安装于推杆支架213，限位块205装配于电动推杆212，斜支臂202设置有两个限位槽214，两个限位槽214的轴线具有夹角。
64.本实施例中，两个限位槽214的轴线的夹角具体为90
°
。限位块205的作用是插入限位槽214固定斜支臂202。
65.如图7、图8和图9所示，在一个实施例中，二维转台单元3包括方位底座301、方位编码器 302、齿轮球回转支承 303、俯仰箱 304、左配重块 305、左俯仰支臂 306、俯仰编码器 307、左轴承组 308、左从动齿轮 309、左转轴 310、天线安装板 311、右从动齿轮 312、右转轴 313、右俯仰支臂 314、右轴承组315、出线筒 316、右配重块 317、第一俯仰电机 318、第一俯仰减速机 319、第一俯仰主动齿轮 320、第一方位减速机 321、第一方位电机 322、第二俯仰电机 323、第二俯仰减速机 324、第二俯仰主动齿轮 325、第二方位减速机 326、第二方位电机327、第一方位主动齿轮328和第二方位主动齿轮329。
66.本实施例中，配重块的作用是使二维转台单元3的转动更加稳定，编码器用于定位。
67.齿轮球回转支承303固定安装于方位底座301，俯仰箱304安装于齿轮球回转支承 303，第一方位电机322固定安装于第一方位减速机 321，第一方位减速机321固定安装于俯仰箱304内侧底面的后侧安装孔内，第一方位主动齿轮328固定安装在第一方位减速机321的输出轴上且第一方位主动齿轮328与齿轮球回转支承303啮合，第二方位电机327固定安装于第二方位减速机326，第二方位减速机326固定安装在俯仰箱304内侧底面的前侧安装孔内，第二方位主动齿轮329固定安装于第二方位减速机326的输出轴且第二方位主动齿轮
329与齿轮球回转支承303啮合，左转轴310固定安装在俯仰箱304的左侧面的安装孔内，左俯仰支臂306通过左轴承组308安装于左转轴310，左从动齿轮309固定安装于左俯仰支臂306，左配重块305固定安装在左俯仰支臂306的底面，第一俯仰电机318固定安装于第一俯仰减速机319，第一俯仰减速机319固定安装于俯仰箱304内侧左侧面，第一俯仰主动齿轮320固定安装于第一俯仰减速机319的输出轴，第一俯仰主动齿轮320与左从动齿轮309啮合，右转轴313固定安装于俯仰箱304的右侧面上的安装孔内，右俯仰支臂314通过右轴承组315安装于右转轴313，右从动齿轮312固定安装于右俯仰支臂314，右配重块317固定安装在右俯仰支臂314的底面，第二俯仰电机323固定安装于在第二俯仰减速机324，第二俯仰减速机324固定安装在俯仰箱304的内侧的右侧面，第二俯仰主动齿轮325固定安装于第二俯仰减速机324的输出轴，第二俯仰主动齿轮325与右从动齿轮312啮合，天线安装板311的两端分别与左俯仰支臂306的顶面和右俯仰支臂314的顶面装配。
68.需要说明的是，本实施例的二维转台单元3中的方位和俯仰都采用双电机进行消隙处理且加装有编码器，大大提高了其跟踪精度，操作简单、可靠，精度好，噪音小，且无零飘现象发生。
69.另外，本实施例的二维转台单元3中方位编码器302、方位电机减速机组件、俯仰电机减速机组件的均集成在一起，能够进一步简化结构，降低出错率降低。
70.如图10、图11、图12和图13所示，在一个实施例中，折叠式天馈单元4包括中主反射子单元 401、左折叠电机 402、第一转动支架 403、第一锁定电缸404、第一插销 405、左主反射子单元 406、第一铰座 407、主反安装支架408、第二铰座 409、右主反射子单元 410、第二插销 411、第二锁定电缸 412、右折叠电机413、第二转动支架414和副反射子单元。
71.中主反射子单元401和左折叠电机402均固定安装于主反安装支架408，第一转动支架403与左主反射子单元406固定连接，第一转动支架403安装于左折叠电机402的输出轴，左主反射子单元406通过第一铰座407于主反安装支架408装配，第一插销405固定安装于左主反射子单元406，第一锁定电缸404和第二锁定电缸412均固定安装于主反安装支架408，右折叠电机413固定安装于主反安装支架408，第二转动支架414与右主反射子单元410固定连接，第二转动支架414安装于右折叠电机413的输出轴，右主反射子单元410通过第二铰座409安装于主反安装支架408，第二插销411固定安装于右主反射子单元410上，中主反射子单元401上设置有两个矩形槽，副反射子单元415固定安装于主反安装支架408，副反射子单元415与中主反射子单元401分别位于主反安装支架408的两侧。
72.第一锁定电缸404和第二锁定电缸412能够实现精确速度控制，反射子单元用于辐射和接收无线波。
73.现有用于控制天馈伺装置的天馈伺控制系统复杂，可扩展性能差。基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种大型车载折叠式天馈伺装置的控制系统，用于控制上述任意一个实施例的大型车载折叠式天馈伺装置，以提高天馈伺控制系统的可扩展性。
74.如图14所示，在一个实施例中，大型车载折叠式天馈伺装置的控制系统包括折叠控制单元9、二维转台控制单元10和起卧控制单元11，折叠控制单元9、二维转台控制单元10和起卧控制单元11均与电源分配单元8电连接。折叠控制单元 9，用于控制折叠式天馈单元4展开或者收缩，二维转台控制单元 10，用于控制二维转台单元3转动以带动折叠式天馈单元4进行俯仰跟踪，起卧控制单元11，用于控制方舱单元1的左开合顶盖105和右开合顶盖
107打开或关闭并用于控制天线起卧单元2从方舱单元1伸出或者收缩。
75.在其中一个可选的实施例中，折叠控制单元9包括左折叠电机驱动器901、左天线展开状态检测开关 902、右天线折叠状态检测开关 903、单脉冲馈源904、折叠伺服控制器 905、右折叠电机413驱动器、馈源网络子单元 907、左天线折叠状态检测开关908和右天线展开状态检测开关909。
76.左天线展开状态检测开关 902、右天线折叠状态检测开关 903、左天线折叠状态检测开关908和右天线展开状态检测开关909均与折叠伺服控制器905电连接，馈源网络子单元907与跟踪接收机5电相连，单脉冲馈源904与馈源网络子单元907电连接，折叠伺服控制器905分别与第一锁定电缸404、第二锁定电缸412、左折叠电机驱动器901、单脉冲馈源904和右折叠电机413驱动器电连接，左折叠电机驱动器901与左折叠电机402电连接，右折叠电机413驱动器与右折叠电机413电连接。
77.二维转台控制单元10包括第一俯仰电机驱动器1001、第二俯仰电机驱动器1002、俯仰伺服控制器1003、俯仰限位开关1004、第一方位电机驱动器1005、第二方位电机驱动器1006、方位伺服控制器1007和方位限位开关1008。
78.第一俯仰电机驱动器1001、第二俯仰电机驱动器1002和俯仰限位开关1004均与俯仰伺服控制器1003电连接，第一俯仰电机驱动器1001与第一俯仰电机318电连接，第二俯仰电机驱动器1002与第二俯仰电机323电连接，俯仰伺服控制器1003分别与折叠伺服控制器905和方位伺服控制器1007电相连，俯仰伺服控制器1003与俯仰编码器307电连接，第一方位电机驱动器1005、第二方位电机驱动器1006和方位限位开关1008均与方位伺服控制器1007电连接，第一方位电机驱动器1005与第一方位电机322电连接，第二方位电机驱动器1006与第二方位电机327电连接，方位伺服控制器1007与伺服控制单元6电连接，方位伺服控制器1007与方位编码器302电连接。
79.起卧控制单元11包括起卧电机驱动器1101、起卧锁定状态检测开关1102、起卧到位状态检测开关1103、左舱顶开合状态传感器1104、右舱顶开合状态传感器1105、起卧伺服控制器1106、右开合电机驱动器1107、左开合电机驱动器1108和声光告警子单元1109。
80.起卧锁定状态检测开关1102、起卧到位状态检测开关1103、左舱顶开合状态传感器1104、右舱顶开合状态传感器1105和声光告警子单元1109均与起卧伺服控制器1106电连接，起卧伺服控制器1106分别与电动推杆212、起卧电机驱动器1101、右开合电机驱动器1107和左开合电机驱动器1108电连接，右开合电机驱动器1107与右开合电机111电连接，左开合电机驱动器1108与左开合电机102电连接，起卧伺服控制器1106与方位伺服控制器1007电连接。
81.在一个优选的实施例中，伺服控制单元6、俯仰伺服控制器1003和起卧伺服控制器1106均通过串口rs485总线与方位伺服控制器1007电连接，折叠伺服控制器905通过串口rs485总线与俯仰伺服控制器1003电连接，伺服控制单元6通过串口rs485总线与跟踪接收机5电连接。
82.值得注意的是，本实施例中采用统一的通信接口以及控制方式，采用串口rs485总线的形式进行数据通信，通过分布式的架构方式，实现了使用一个输入端通信接口同时控制多个设备的能力，同时多个设备也可由该接口进行数据上传和反馈，通过此种架构方式，极大减少了设备间的通信接口及电缆数量，大幅降低了用户二次开发控制的复杂程度，实
现了一次设备控制开发，多台设备共同使用的效果。
83.本发明的大型车载天伺馈装置的控制系统控制大型车载天伺馈装置的工作原理及工作过程为：大型车载天伺馈装置通过伺服控制单元6可接收站控上位机下发的跟踪指令，自动跟踪低轨卫星，实现x频段卫星的上下行信号发射和接收，并具备s和ka频段卫星下行信号的扩展接收功能，可实现低轨卫星的通信和遥感遥测功能。折叠式天馈单元4可安装在车辆方舱单元1内，使用时可通过天线起卧装置结合折叠式天馈单元4自身的展开收缩功能将天线举升至方舱单元1外，在运输过程中可将折叠式天馈单元4收藏至方舱单元1内，确保在收藏和机动状态下，无明显卫星接收功能特征。大型车载天伺馈装置接收到工作任务后，首先展开折叠式天馈单元4并指向低轨卫星的初始位置，对收到的卫星信号进行单脉冲和差信号比较，并将其中的差路信号分为左旋圆极化差路信号和右旋圆极化差路信号，经过单刀双掷开关进行极化选择后接发阻滤波器，在经lna进行信号放大后输入移相合成网络，经移相处理后形成跟踪信号经由跟踪下变频器变频后输出给跟踪接收机5，由跟踪接收机5解算出方位和俯仰差信号发给伺服控制单元6(acu)之后驱动天线进行自动跟踪。
84.工作时，首先起卧伺服控制器1106控制左开合电机102打开左开合顶盖105及右开合电机111打开右开合顶盖107，此时左舱顶开合传感器和右舱顶开合传感器检测到左开合顶盖105和右开合顶盖107打开；然后，起卧伺服控制器1106控制起卧电机206通过起卧减速器带动斜支臂202转动到工作位置，此时起卧到位状态检测开关1103检测到斜支臂202到位，电动推杆212插入到斜支臂202上的第一个限位槽214(图5中位于下端的限位槽214)里，同时限位块205也插入第一个限位槽214内；然后，左折叠电机402驱动做主反射子单元打开，同时右折叠电机413驱动右主反射子单元410打开，此时左天线展开状态检测开关902和右天线展开状态检测开关909检测到做主反射子单元打开和右主反射子单元410打开；然后通过第一方位电机322和第二方位电机327驱动俯仰箱304沿着方位底座301进行方位跟踪转动，同时第一俯仰电机318和第二俯仰电机323分别驱动左俯仰支臂306和右俯仰支臂314转动，进而带动折叠式天馈单元4进行俯仰跟踪；收藏时二维转台单元3首先转动到初始位置，然后左折叠电机402驱动做主反射子单元闭合，同时右折叠电机413驱动右主反射子单元410闭合，此时左天线折叠状态检测开关908和右天线折叠状态检测开关903检测到左主反射子单元闭合和右主反射子单元410闭合，此时第一锁定电缸404插入到第一插销405中，同时第二锁定电缸412插入到第二插销411中；然后，电动推杆212缩回原位，起卧伺服控制器1106控制起卧电机206通过起卧减速器带动斜支臂202转动到收藏位置，此时起卧锁定状态检测开关1102检测到斜支臂202到位，电动推杆212插入到斜支臂202上的第二个限位槽214(图5中位于上端的限位槽214)里，同时限位块205也插入第二个限位槽214内；然后起卧伺服控制器1106控制左开合电机102关闭左开合顶盖105及右开合电机111关闭右开合顶盖107，此时左舱顶开合传感器和右舱顶开合传感器检测到左开合顶盖105和右开合顶盖107关闭；天线起卧单元2工作时通过声光告警单元进行警示。
85.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种大型车载折叠式天馈伺装置，其特征在于：包括方舱单元(1)、天线起卧单元(2)、由天线起卧单元(2)牵引从方舱单元(1)中伸出或者收缩的折叠式天馈单元(4)、用于控制折叠式天馈单元(4)进行俯仰跟踪的二维转台单元(3)、以及用于控制所述天线起卧单元(2)、二维转台单元(3)和折叠式天馈单元(4)的控制机柜(12)；所述天线起卧单元(2)的底部固定安装在方舱单元(1)的内侧安装面上，所述二维转台单元(3)固定安装于所述天线起卧单元(2)和所述折叠式天馈单元(4)中间，所述控制机柜(12)固定安装于所述方舱单元(1)内部。2.如权利要求1所述的大型车载折叠式天馈伺装置，其特征在于，所述控制机柜(12)内部包括跟踪接收机(5)、伺服控制单元(6)、电源(7)和电源分配单元(8)，所述电源分配单元(8)与电源(7)电连接，所述电源(7)与伺服控制单元(6)电连接，所述伺服控制单元(6)与跟踪接收机(5)电连接；所述天线起卧单元(2)、二维转台单元(3)和折叠式天馈单元(4)均与所述伺服控制单元(6)电连接。3.如权利要求2所述的大型车载折叠式天馈伺装置，其特征在于，所述方舱单元(1)包括方舱主体(101)、左开合电机(102)、左电缸支座(103)、左铰座(104)、左开合顶盖(105)、左连杆(106)、右开合顶盖(107)、右铰座(108)、右连杆(109)、右电缸支座(110)和右开合电机(111)；所述左电缸支座(103)固定安装在方舱主体(101)的左侧内壁，所述左开合电机(102)固定安装于左电缸支座(103)，所述左连杆(106)的一端与所述左开合电机(102)铰接，所述左连杆(106)的另一端与所述左铰座(104)铰接，所述左铰座(104)固定安装于所述左开合顶盖(105)，所述左开合顶盖(105)铰接安装在所述方舱主体(101)的左侧面，所述右电缸支座(110)固定安装在方舱主体(101)右侧内壁，所述右开合电机(111)固定安装于所述右电缸支座(110)，所述右连杆(109)的一端与所述右开合电机(111)铰接，所述右连杆(109)的另一端与所述右铰座(108)铰接，所述右铰座(108)固定安装于所述右开合顶盖(107)，所述右开合顶盖(107)铰接安装于所述方舱主体(101)的右侧面。4.如权利要求3所述的大型车载折叠式天馈伺装置，其特征在于，所述天线起卧单元(2)包括起卧机架(201)、斜支臂(202)、气弹簧(203)、气弹簧支座(204)、限位块(205)、起卧电机(206)、连接套(207)、起卧减速机(208)、第一轴承(209)、第一转轴(210)、角接触轴承组(211)、电动推杆(212)和推杆支架(213)；所述起卧电机(206)与所述起卧减速机(208)固定安装，所述起卧减速机(208)固定安装于所述起卧机架(201)，所述连接套(207)通过花键装配于所述起卧减速机(208)的输出轴，所述连接套(207)的左端通过第一轴承(209)安装在起卧机架(201)的左侧安装孔，所述第一转轴(210)通过角接触轴承组(211)安装在起卧机架(201)的右侧安装孔，所述斜支臂(202)的左侧与所述连接套(207)固定连接，所述斜支臂(202)的右侧与所述第一转轴(210)固定连接，所述气弹簧(203)的上端与所述斜支臂(202)铰接，所述气弹簧(203)的下端与所述气弹簧支座(204)铰接，所述气弹簧支座(204)与所述方舱单元(1)固定连接，所述推杆支架(213)与所述起卧机架(201)固定连接，所述电动推杆(212)固定安装于所述推杆支架(213)，所述限位块(205)装配于所述电动推杆(212)，所述斜支臂(202)设置有两个限位槽(214)，两个限位槽(214)的轴线具有夹角。
5.如权利要求4所述的大型车载折叠式天馈伺装置，其特征在于，所述二维转台单元(3)包括方位底座(301)、方位编码器(302)、齿轮球回转支承(303)、俯仰箱(304)、左配重块(305)、左俯仰支臂(306)、俯仰编码器(307)、左轴承组(308)、左从动齿轮(309)、左转轴(310)、天线安装板(311)、右从动齿轮(312)、右转轴(313)、右俯仰支臂(314)、右轴承组(315)、出线筒(316)、右配重块(317)、第一俯仰电机(318)、第一俯仰减速机(319)、第一俯仰主动齿轮(320)、第一方位减速机(321)、第一方位电机(322)、第二俯仰电机(323)、第二俯仰减速机(324)、第二俯仰主动齿轮(325)、第二方位减速机(326)、第二方位电机(327)、第一方位主动齿轮(328)和第二方位主动齿轮(329)；所述齿轮球回转支承(303)固定安装于所述方位底座(301)，所述俯仰箱(304)安装于所述齿轮球回转支承(303)，所述第一方位电机(322)固定安装于所述第一方位减速机(321)，所述第一方位减速机(321)固定安装于俯仰箱(304)内侧底面的后侧安装孔内，所述第一方位主动齿轮(328)固定安装在第一方位减速机(321)的输出轴上且所述第一方位主动齿轮(328)与齿轮球回转支承(303)啮合，所述第二方位电机(327)固定安装于第二方位减速机(326)，所述第二方位减速机(326)固定安装在俯仰箱(304)内侧底面的前侧安装孔内，所述第二方位主动齿轮(329)固定安装于所述第二方位减速机(326)的输出轴且所述第二方位主动齿轮(329)与齿轮球回转支承(303)啮合，所述左转轴(310)固定安装在俯仰箱(304)的左侧面的安装孔内，所述左俯仰支臂(306)通过左轴承组(308)安装于所述左转轴(310)，所述左从动齿轮(309)固定安装于所述左俯仰支臂(306)，所述左配重块(305)固定安装在左俯仰支臂(306)的底面，所述第一俯仰电机(318)固定安装于第一俯仰减速机(319)，所述第一俯仰减速机(319)固定安装于俯仰箱(304)内侧左侧面，所述第一俯仰主动齿轮(320)固定安装于第一俯仰减速机(319)的输出轴，所述第一俯仰主动齿轮(320)与左从动齿轮(309)啮合，所述右转轴(313)固定安装于所述俯仰箱(304)的右侧面上的安装孔内，所述右俯仰支臂(314)通过右轴承组(315)安装于右转轴(313)，所述右从动齿轮(312)固定安装于右俯仰支臂(314)，所述右配重块(317)固定安装在右俯仰支臂(314)的底面，所述第二俯仰电机(323)固定安装于在第二俯仰减速机(324)，所述第二俯仰减速机(324)固定安装在俯仰箱(304)的内侧的右侧面，所述第二俯仰主动齿轮(325)固定安装于第二俯仰减速机(324)的输出轴，第二俯仰主动齿轮(325)与右从动齿轮(312)啮合，所述天线安装板(311)的两端分别与所述左俯仰支臂(306)的顶面和右俯仰支臂(314)的顶面装配。6.如权利要求5所述的大型车载折叠式天馈伺装置，其特征在于，所述折叠式天馈单元(4)包括中主反射子单元(401)、左折叠电机(402)、第一转动支架(403)、第一锁定电缸(404)、第一插销(405)、左主反射子单元(406)、第一铰座(407)、主反安装支架(408)、第二铰座(409)、右主反射子单元(410)、第二插销(411)、第二锁定电缸(412)、右折叠电机(413)、第二转动支架(414)和副反射子单元(415)；所述中主反射子单元(401)和所述左折叠电机(402)均固定安装于所述主反安装支架(408)，所述第一转动支架(403)与所述左主反射子单元(406)固定连接，所述第一转动支架(403)安装于所述左折叠电机(402)的输出轴，所述左主反射子单元(406)通过第一铰座(407)于所述主反安装支架(408)装配，所述第一插销(405)固定安装于所述左主反射子单元(406)，所述第一锁定电缸(404)和第二锁定电缸(412)均固定安装于所述主反安装支架(408)，所述右折叠电机(413)固定安装于所述主反安装支架(408)，所述第二转动支架
(414)与所述右主反射子单元(410)固定连接，所述第二转动支架(414)安装于所述右折叠电机(413)的输出轴，所述右主反射子单元(410)通过第二铰座(409)安装于所述主反安装支架(408)，所述第二插销(411)固定安装于所述右主反射子单元(410)上，所述中主反射子单元(401)上设置有两个矩形槽，所述副反射子单元(415)固定安装于所述主反安装支架(408)，所述副反射子单元(415)与中主反射子单元(401)分别位于所述主反安装支架(408)的两侧。7.一种大型车载折叠式天馈伺装置的控制系统，用于控制如权利要求1至6中任意一项所述的大型车载折叠式天馈伺装置，其特征在于，包括折叠控制单元(9)、二维转台控制单元(10)和起卧控制单元(11)，所述折叠控制单元(9)、二维转台控制单元(10)和起卧控制单元(11)均与电源分配单元(8)电连接；所述折叠控制单元(9)，用于控制折叠式天馈单元(4)展开或者收缩；所述二维转台控制单元(10)，用于控制二维转台单元(3)转动以带动折叠式天馈单元(4)进行俯仰跟踪；所述起卧控制单元(11)，用于控制方舱单元(1)的左开合顶盖(105)和右开合顶盖(107)打开或关闭并用于控制天线起卧单元(2)从方舱单元(1)伸出或者收缩。8.如权利要求7所述的大型车载折叠式天馈伺装置的控制系统，其特征在于，所述折叠控制单元(9)包括左折叠电机驱动器(901)、左天线展开状态检测开关(902)、右天线折叠状态检测开关(903)、单脉冲馈源(904)、折叠伺服控制器(905)、右折叠电机驱动器(906)、馈源网络子单元(907)、左天线折叠状态检测开关(908)和右天线展开状态检测开关(909)；所述左天线展开状态检测开关(902)、右天线折叠状态检测开关(903)、左天线折叠状态检测开关(908)和右天线展开状态检测开关(909)均与所述折叠伺服控制器(905)电连接，所述馈源网络子单元(907)与跟踪接收机(5)电相连，所述单脉冲馈源(904)与馈源网络子单元(907)电连接，所述折叠伺服控制器(905)分别与第一锁定电缸(404)、第二锁定电缸(412)、左折叠电机驱动器(901)、单脉冲馈源(904)和右折叠电机驱动器(906)电连接，所述左折叠电机驱动器(901)与左折叠电机(402)电连接，所述右折叠电机驱动器(906)与右折叠电机(413)电连接；所述二维转台控制单元(10)包括第一俯仰电机驱动器(1001)、第二俯仰电机驱动器(1002)、俯仰伺服控制器(1003)、俯仰限位开关(1004)、第一方位电机驱动器(1005)、第二方位电机驱动器(1006)、方位伺服控制器(1007)和方位限位开关(1008)；所述第一俯仰电机驱动器(1001)、第二俯仰电机驱动器(1002)和俯仰限位开关(1004)均与俯仰伺服控制器(1003)电连接，所述第一俯仰电机驱动器(1001)与第一俯仰电机(318)电连接，所述第二俯仰电机驱动器(1002)与第二俯仰电机(323)电连接，所述俯仰伺服控制器(1003)分别与折叠伺服控制器(905)和方位伺服控制器(1007)电相连，所述俯仰伺服控制器(1003)与俯仰编码器(307)电连接，所述第一方位电机驱动器(1005)、第二方位电机驱动器(1006)和方位限位开关(1008)均与方位伺服控制器(1007)电连接，所述第一方位电机驱动器(1005)与第一方位电机(322)电连接，所述第二方位电机驱动器(1006)与第二方位电机(327)电连接，所述方位伺服控制器(1007)与伺服控制单元(6)电连接，所述方位伺服控制器(1007)与方位编码器(302)电连接；所述起卧控制单元(11)包括起卧电机驱动器(1101)、起卧锁定状态检测开关(1102)、
起卧到位状态检测开关(1103)、左舱顶开合状态传感器(1104)、右舱顶开合状态传感器(1105)、起卧伺服控制器(1106)、右开合电机驱动器(1107)、左开合电机驱动器(1108)和声光告警子单元(1109)；所述起卧锁定状态检测开关(1102)、起卧到位状态检测开关(1103)、左舱顶开合状态传感器(1104)、右舱顶开合状态传感器(1105)和声光告警子单元(1109)均与起卧伺服控制器(1106)电连接，所述起卧伺服控制器(1106)分别与电动推杆(212)、起卧电机驱动器(1101)、右开合电机驱动器(1107)和左开合电机驱动器(1108)电连接，所述右开合电机驱动器(1107)与右开合电机(111)电连接，所述左开合电机驱动器(1108)与左开合电机(102)电连接，所述起卧伺服控制器(1106)与方位伺服控制器(1007)电连接。9.如权利要求8所述的大型车载折叠式天馈伺装置的控制系统，其特征在于，所述伺服控制单元(6)、俯仰伺服控制器(1003)和起卧伺服控制器(1106)均通过串口rs485总线与方位伺服控制器(1007)电连接，所述折叠伺服控制器(905)通过串口rs485总线与俯仰伺服控制器(1003)电连接，所述伺服控制单元(6)通过串口rs485总线与跟踪接收机(5)电连接。

技术总结
本发明公开了一种大型车载折叠式天馈伺装置及其控制系统，大型车载折叠式天馈伺装置包括方舱单元、天线起卧单元、由天线起卧单元牵引从方舱单元中伸出或者收缩的折叠式天馈单元、用于控制折叠式天馈单元进行俯仰跟踪的二维转台单元、以及用于控制天线起卧单元、二维转台单元和折叠式天馈单元的控制机柜；天线起卧单元的底部固定安装在方舱单元的内侧安装面上，二维转台单元固定安装于天线起卧单元和折叠式天馈单元中间，控制机柜固定安装于方舱单元内部。本发明的大型车载折叠式天馈伺装置机动性好，隐蔽性强，且跟踪精度高，控制系统采用分布式控制减少了设备间的通信接口及电缆数量，大幅降低了用户二次开发控制的复杂程度。度。度。


技术研发人员：崔峰 尹国选 马超 刘迎喜 伍捍东
受保护的技术使用者：西安恒达微波技术开发有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/9