Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2015, № 10 · RADIO ELECTRONICS RELATED PROBLEMS

Корабельная антенная установка системы спутниковой связи: математическая модель, алгоритмы управления, вариант построения

N.I. Vorobev1, D.D. Gabrielian1, V.I. Demchenko1, A.A. Kosogor1, O.Z. Sultanov1

1 Федеральное государственное унитарное предприятие «Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи» Федеральный научно-производственный центр, Russia
Full text UDC 621.396.96 EDN UNJSEP

Abstract

The problems of the construction of the ship antenna unit (SAU) for receiving information from the satellite communications system (SCS) on the basis of reflector antenna are discussed. These problems include the development of the mathematical model and the generalized control algorithm in terms of pitching of the ship. Permanent functioning of the SCS channels is ensured by the fulfillment of two requirements: directing of SPACECRAFT (SC) and receiving signals with a given polarization. To implement these requirements in SAU it proposed to use three-axis pedestal with the axis "of the mirror tilt" and adaptation of the polarization basis of the antenna by turning the antenna-waveguide antenna feed. The correlation between the kinematic parameters of the drives SAU and antenna-waveguide antenna feed with parameters of SPACECRAFT motion and rolling of the ship are investigated On the basis of numerical simulation. The practical implementation of SAU are discussed.

  • корабельная антенная установка
  • трехосное опорно-поворотное устройство (ОПУ)
  • поляризационный базис антенны
  • поворот антенно-волноводного тракта (АВТ) облучателя
  • ось "угла наклона зеркала"
  • алгоритм управления приводами ОПУ и АВТ облучателя зеркальной антенны
  • vehicular antenna installation
  • three-axis reference-rotary device (SDA)
  • the polarization basis of the antenna
  • rotating the antenna-waveguide (WAVEGUIDE) of the radiator
  • the axis "of the mirror tilt"
  • a control algorithm drives SDA and AUT irradiator reflector antenna
Аннотация (на русском)

Корабельная антенная установка системы спутниковой связи: математическая модель, алгоритмы управления, вариант построения

Рассмотрены вопросы построения корабельной антенной установки (КАУ) для пунктов приема информации системы спутниковой связи (ССС) на основе зеркальной антенны, включающие разработку математической модели и обобщенного алгоритма управления в условиях качки корабля. Устойчивое функционирование каналов ССС обеспечивается выполнением двух требований: сопровождение космических аппаратов (КА) и приема сигналов заданной поляризации. Для реализации этих требований в КАУ предложено использовать трехосное ОПУ с осью «угла наклона зеркала» и адаптацию поляризационного базиса антенны путем поворота антенно-волноводного тракта облучателя. На основе численного моделирования установлена взаимосвязь кинематических параметров приводов ОПУ и антенно-волноводного тракта облучателя с параметрами движения КА и качки корабля. Рассмотрены вопросы практической реализации КАУ.

For citation

Vorobev N.I., Gabrielian D.D., Demchenko V.I., Kosogor A.A., Sultanov O.Z. Корабельная антенная установка системы спутниковой связи: математическая модель, алгоритмы управления, вариант построения // Journal of Radio Electronics. – 2015. – No. 10.

References

  1. Безбородов В. Г., Жаков А. М. Суда космической службы. Л.: Судостроение. 1980.
  2. Тупысев А. Н. Радиолокационное наблюдение в условиях качки. - Л.: Военно-морская ордена Ленина академия. 1965.
  3. Эскобал П. Методы определения орбит. М.: Мир. 1970.
  4. Constantine A. Balanis. Antenna Theory: Analysis and Design. 3-d edition. Willey-Interscience. April 4, 2005.
  5. Воробьев Н. Ю., Габриэльян Д. Д., Коваленко Е. А., Султанов О. З. Программа исследования влияния качки корабля на требуемые угловые скорости и ускорения корабельной антенной установки при сопровождении космического аппарата // Свид. о гос. регистр. программы для ЭВМ № 2013619364, 02.10.2013.
  6. Воробьев Н. Ю., Габриэльян Д. Д., Демченко В.И., Коваленко Е. А., Косогор А.А., Султанов О. З. Программа управления корабельной трехосной антенной установкой без гиростабилизированной платформы в условиях качки корабля // Свид. о гос. регистр. программы для ЭВМ № 2011662406 от 28.11.2014 г.
  7. Семенов-Тян-Шанский В.В., Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. Качка корабля. Л., «Судостроение». 1969. 392 с.
  8. БлаговещенскийС. Н., Холодилин А.Н. Справочник по статике и динамике корабля. В двух томах. Изд. 2-е, перераб. и доп. Том 2. Динамика (качка) корабля. Л., «Судостроение». 1976. 176 с.
  9. Ремез Ю.В. Качка корабля. Л.: «Судостроение», 1983. - 328 с.
  10. Покрас А. М., Цирлин В. М., Кудеяров Г. Н. Системы наведения антенн земных станций спутниковой связи. М.: Связь. 1978.
  11. Пат. 2524838 Российская Федерация, МПК H01Q3/08. Трехосное опорно-поворотное устройство / Воробьев Н.Ю., Демченко В.И., Коваленко Е.А. и др.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие «Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи» (ФГУП "РНИИРС") - № 2012136673/08; заявл. 27.08.2012 г, опубл. 10.08.2014, Бюл. № 22, 8 с.
  12. Воробьев Н.Ю., Габриэльян Д.Д., Демченко В.И., Коваленко Е.А., Косогор А.А., Раздоркин Д.Я., Саранов А.А., Султанов О.З. Выбор путей построения корабельной антенной установки сантиметрового и миллиметрового диапазонов // Радиотехника. 2014. №.8. С. 71 - 78.