基于ARM与WebView的船载卫星通信系统的研究和实

发布时间：2020-11-02 08:07

　　 本文研究的对象是船载卫星地球站系统,该船载卫星通信系统主要包括系统基础设计和陀螺仪的温度补偿措施、WebView监控系统以及抗雨衰策略的设计,整个地球站系统使用ARM芯片完成主控制任务。为了抑制船舰等载体的运动,三轴随动系统使用模糊PID算法控制,根据画框扫描,圆锥对星等一系列的策略使船舰等载体在运动中始终可以对准卫星,保证其实时的通信。使用FPGA数字处理芯片作为微机械陀螺仪的温度补偿处理系统,可以使得三轴随动控制系统更加准确快速。本系统由于使用频率较高的Ka频段信号,沙尘暴、云彩、雪花、雾汽、阳光闪烁等所引起的信号衰减较大,尤其降雨所产生的衰减损耗最为厉害。为了减少降雨对Ka频段船载卫星通信系统的信号衰减损耗的影响,本论文提出了一种雨衰补偿算法应用到Ka频段的船载卫星通信系统中,该算法主要是基于PID算法的功率控制技术和恒功率变速技术。本系统的上位机监控模块一改比较传统的客户端/服务器模式,选择浏览器/服务器模式,浏览器的适用性也在传统的Pc网页上增加了WebView网页,WebView网页可以实现在手机这样的小屏设备上方便的操作监控系统,不需要四周的拖拽甚至放大网页进行操作。通过在陆地上仿真测试,该船载卫星系统具有良好的性能和友好的应用性,尤其是WebView网页的使用,使得像手机这样的小屏设备应用的更加得心应手。
【学位单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U665.2
【部分图文】：

低撤⑺凸?毯徒邮展?滔喾础Ａ秸叩耐ㄐ攀疽馔既缤?2.2所示。图 2.2 船载通信系统通信示意图2.2.2 船载地球站系统结构船载卫星通信系统的研究主要分为几个部分：ARM 处理器主控制系统、网络模块、监控系统、随动系统、调平盒子模块。其中调平盒子模块又包含基于 FPGA 的温度补偿子模块，其主要是为了解决三轴陀螺仪零点漂移难题[9]。以轮船为载体的卫星通信系统，在海水运动的干扰下，载体不仅会有三维运动，而且运动轨迹是没有规律的，所以无法制定相应的规则。为了实现高效率、高精度的船载天线始终保持对星的姿态不变且顺畅的完成地面通信链路的正常通信，必须采取一系列有效的控制措施[9]。在广阔海面上想要得到船载天线的实时状态，可通过安装在船载跟踪系统上的全球定位系统即可获取跟踪系统的经纬度信息，通过和目标卫星的经、纬度就可以计算得到船载卫星通信系统的天线对准卫星所需的理论位置和俯仰角；用电子罗盘来采集船载卫星通信系统的天线航向角度、俯仰角度和横摇角度；用三轴陀螺仪测量三轴的瞬时速度来达到快速补偿的目的[9]。ARM 控制系统会根据反馈回来的天线状态和信标接收机的信号强度实时的控制随

温度传感器 DS18B20 组成。统的性价比，本系统选择性价比相对较高的S03 系列的微机械陀螺仪来测量运动物体角素超微精密环型传感件设计，可以生产生耐要有以下三个特点：，受震动和冲击的影响小；能力强；型器械。图 3.1 所示。

600ms-40℃—+85℃200G微机械陀螺仪只有三根外接引脚，除了两根电源线外就只为方便。A 介绍d－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，本e III 型 FPGA，具有 200K 逻辑单元、8M 存储器，而静态功耗工艺技术进行制造，既可以满足低功耗又可以保证低成主要分成用户 I/O 引脚、时钟引脚、电源引脚以及配置引不同的配置设定可有多种用途。Cyclone III 系列的 FPGA 实
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本文编号：2866792