文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
基于三轴自主跟踪平台的研究与实现——系统控制算法与软件
设计
姓名:杜江鹏
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:郭健
20100620
摘要关键词:三轴结构,初始对星,稳定跟踪,智能刂疲1浣峁箍刂移动卫星通信系统岸型系统梢月阍靥逶谌魏问奔洹⑷魏蔚氐恪⑷魏吻况下通信的需求,基于三轴自主跟踪平台的设计是“动中通低车暮诵募际酰淇梢隔离载体在运动过程中的扰动,保持天线稳定跟踪卫星信号。本论文针对应用于海上舰船的“动中通低常辛艘韵卵芯抗ぷ鳎岢鋈嶙灾鞲倨教ǖ淖芴迳杓品桨福ɑ到峁股杓啤⑾低匙槌伞⑺闷攵酝勇莸脑肷藕牛谄涤蛏嫌τ昧送衷猜瞬ㄆ鞯穆瞬ù矸椒ǎ谑庇蛏嫌通过分析比较,将递推最小二乘多项式拟合的算法应用到实际系统中,并给出了实际系治隽吮鞠低车娜峤峁辜叭岣倩恚岢隽朔轿弧⒏┭霰栈房刂平峁梗制方法,并进行了仿真验证;捎媚?榛枷耄瓿闪讼低橙砑杓疲饕0ǔ跏级孕悄?椤⑽榷ǜ倌?椤监控模块,给出了各个部分的软件实现方法、软件流程图;韵低辰腥碛布5鳎ü嵩硕D馄髂D獯辉诤I虾叫械娜哦员研究不同控制策略下的控制效果,实际结果表明方位一俯仰闭环、横滚前馈补偿的控制策略,以及方位采用智能分区目刂品椒ㄐЧ虾茫臼迪直鞠低程岢龅纳杓浦标;最后总结了本文的研究成果和不足之处,并对三轴自主跟踪平台的研究工作进行了件选型等;用了递推最小二乘多项式拟合的处理方法,并对陀螺的静态与动态输出进行仿真计算,统的陀螺信号处理结果。滚前馈补偿的控制策略;针对方位系统,分别设计了智能分区刂啤⒒1浣峁箍展望。硕士论文基于三轴自主跟踪平台的研究与实现
.’,甌琫.,.’甀甌,簍,甌,,琣,,硕士论文瓸
纺暝妊髉年占月计日声学位论文使用授权声明明授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名:南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并论文,按保密的有关规定和程序处理。
髀研究背景扰动,保证天线稳定跟踪卫星信掣。在任何时间、任何地点、任何情况下ㄕ秸跋臁⑻炱扔跋都能进行良好地通信,是长期以来人们的追求。当前,,等系统在现实生活中已经初步解上航行蛘呋驹谡秸谢蛘咦匀辉趾χ惺芩穑薹ūVねㄐ诺囊G蟆9试谡庵背景下,卫星通信由于其特有的不需要基站,可以很好地解决宽带多媒体信息,特别是高质量的视频图像的实时传输等问题,受到了广泛的关注,得到许多应用和迅速的发展。卫星通信有着其特有的优势:如通信距离远,通信容量大,不受大气层扰动的影响,通信可靠,覆盖面积大,通信灵活机动等,在军用与民用都发挥着巨大的作用【战车辆、军舰等谠硕讨杏胛佬堑某┩ㄍㄐ懦晌A巳鹊恪W髡匠盗驹谠硕讨信号;在海上航行的舰船由于海浪冲击、船只转向等影响而导致安装在舰船上的卫星天线无法正常工作,这就需要为天线提供稳定跟踪系统,即为载体提供移动卫星通信系统殖啤岸型ㄒ,该系统除了实现跟踪对星的伺服任务外,还能隔离载体受到的各种在民用领域,随着经济的发展以及人民生活水平的提高,长途汽车或者游轮上需求可以实时地观看电视转播,或视频电话。“动中通低晨梢员Vこね酒祷蛘哂温衷运动过程中,通过卫星信号来传输电视画面,亦可以通过卫星来实现网络传输。用于“动中通”的三轴自主跟踪平台的设计是实现“动中通一系统的核心技术之一,该技术集惯性导航技术、数据采集及信号处理技术、计算机控制技术、电机伺服控制技术、卫星通信技术和系统工程技术等多项技术于一身,是以机电一体化、自动控制技术对“动中通”系统的研究,国外发展较早,在理论和工程上都取得了重要的科研成果。移动卫星通信系统的研究工作开始于上世纪年代的美国和日本,利用姿态测量和惯性导航技术建立一个稳定的天线平台,用来实时隔离运动载体的摇摆和方位角的变化,确保接收卫星信号天线的波束中心简便、快速、准确地对准卫星,从而实现移动卫星通信,这些先进的技术成果最早服务于军事。在军用领域,美国公司研制的名为摹岸型ā斩耍菟雇决了人们的需求,但这些系统需要地面基站作为支撑,如果没有基站支持绱辉诤在现代作战中,固定的卫星信号接收天线已经不能满足作战要求,如何保证载体不可避免的受到路面的颠簸、风力的影响而导致安装在车辆上的天线不能稳定跟踪卫星为主体,是多个学科有机结合的产物【
系统公司研发的休斯移动卫星终端,以及洛克希德马丁公司研发的指挥控