车载“动中通”伺服系统的设计与研究(4)
理技术、惯性技术、嵌入式系统技术和卫星通信技术等多个不同的技术领域，
是一个典型的多学科交叉的复杂系统。从原理上说，在众多“动中通”天线稳
定系统法案中，捷联惯导法案的精密最高，但其产品最复杂，成本也最高，限
制了其推广范围；步进电机机械电平扫描方案成本最低，但动态精密最差，要
求载体的运动比较平稳，所以其应用范围也受到了比较大的影响；单脉冲跟踪
体制由于对天线有特殊要求，收发设备复杂，应用范围也受到限制。速度陀螺
直接稳定加电平高速圆锥扫描的天线稳定方案的性价比最高。
2、目前，应用比较广泛的惯性传感器有动力调谐陀螺、激光陀螺、光纤陀螺和微
机电陀螺，动力调谐陀螺的发展比较成熟，精密比较高，器其机械旋转部件的
使用寿命使其在该类产品中的使用受到了限制；激光陀螺和光纤陀螺的特点比
较类似，精密度较高，价格也相对比较高，对于需要很高稳定精密度的某些特
殊“动中通”系统中，是可以考虑的选择；微机电陀螺的精密最低，但体积小，
寿命长，价格低，是普通“动中通”产品的首选传感器。
3、卫星地面站的天线座有方位-俯仰型、X-Y型、极轴型、斜交轴型等多种结构形
式，考虑到“动中通”产品的应用场合是在车船等移动载体场合，对尺寸的要
求比较苛刻，一般采用正交的方位-俯仰型结构或其变形形式，对于需要进行
极化方向调整的场合还需设计极化轴调整机构。步进电机驱动系统由于其动态
响应性能的局限性，一般不适合在“动中通”这种在较宽频带内保证优良伺服
性能的场合中使用；直流伺服系统具有优良的伺服性能，但其体积相对比较大；
现代交流伺服系统的具有的体积小、 精密高、性能优良的特点非常适合作为
“动中通”伺服系统。
4、未来的“动中通”应具有良好的人机界面和高度的可靠性，以嵌入式处理芯
片和嵌入式实时操作系统为标准的嵌入式计算机控制技术的发展是“动中通”
产品控制器的小型化、操作简单化、智能化成为可能。
2 车载“动中通”伺服控制系统的总体设计
伺服控制系统是整个车载“动中通”卫星通信系统的核心组成部分，决定了整个系
统的性能。因此，本章介绍了车载“动中通”系统的组成和原理，伺服系统的总体设计。
2.1 车载“动中通”系统的组成与原理
“动中通”系统主要是有车辆、舰船等平台装载的卫星天线，以及卫星跟踪与稳定
子系统，卫星信道设备、应用终端等组成。如图1所示。其中，卫星跟踪与稳定子系
统用于保证卫星发射天线在车体运动时准确指向卫星，信道设备可保证信号通过卫星
传输。由于平台的运动和卫星的摄动，安装在运动平台上的卫星通信天线可能会丢失
卫星信号，从而造成通信终端。为了实现运动中的可靠卫星通信，对卫星摄动因素，
可以通过对卫星信标信号的跟踪来解决，而对于平台运动因素，则主要是在稳定平台
的基础上，实现对平台运动的隔离并跟踪卫星信号。因此，跟踪与稳定系统成为“动
中通”系统的核心。 2.2 伺服控制系统的总体设计
车载“动中通”伺服控制系统的主要功能是放大跟踪接收机分系统和指向分系统产
生的误差信号，驱动并始终控制天线对准卫星，保持卫星通信的稳定顺畅。