舰载卫星电视跟星角度补偿方法*

刘成章 宋汝平 李 猛

（海军青岛通信修理厂 青岛 266109）

1 引言

随着海军实力的发展，更多的舰船相继服役，越来越多的官兵对舰船生活提出了更高的要求，而电视作为必不可少的学习和娱乐设施显得尤为重要，因此卫星电视作为舰船列装的广播电视通信设备基于灵活性大、不受航行与摇晃状态影响、传播距离远、信号域覆盖范围广、信号质量高、抗干扰能力强等优点深受广大官兵喜爱［1］。舰船远洋航行过程中，卫星电视作为唯一知晓实事的手段更凸显其重要性。目前该型装备数量多，工作年限长，设备工作稳定性出现不同程度的变化。但是由于人力资源有限，并且装备分布范围广泛，设备生产厂家与相关保障单位针对该型装备进行大面积的维护保养十分困难，目前主要依托于舰员实现该型装备的基本维护，效果不是十分显著。本文旨在研究一种通用的方法，解决目前普遍存在的由于伺服跟星系统稳定平台老化导致的接收节目信号质量差的问题［2］，以期快速、大面积地提高舰员自我维护该型设备的能力，保证卫星电视节目接收正常。

2 舰载卫星电视简介

舰载卫星电视接收设备主要是为了解决水面舰船在系泊、靠码头及航行时舰船官兵收看电视难的问题而研制开发的设备，它可以自动搜索和自动跟踪转发卫星电视的同步轨道卫星，保证舰船在系泊、靠码头和航行时可以不间断跟踪卫星，使舰员能实时收看卫星电视节目。该设备主要由天线（由天线控制器和天线稳定平台组成）和卫星电视接收前端两部分组成［3］。本文内容所涉及的天线稳定平台部分，主要由方位电机及其传动组件、俯仰电机及其传动组件和极化电机及其传动组件组成，传动组件主要是齿轮和传动皮带。其主要作用是保证天线（俗称“锅”，即天线反射面）能够随着舰船位置和方向的变化自动搜索到并跟踪所输入的卫星，能不断地调整天线面的位置［4］，使天线始终指向卫星的方向，保证天线反射面能实时跟踪搜索到的卫星，从而确保接收的信号最强，为卫星电视接收前端设备连续输送卫星信号，保证舰船工作人员能连续的收看到电视节目，包括静止、锚泊和航行状态，如图1所示。

3 该型装备当前保障形势

大部分舰载卫星电视接收设备安装时间长，没有经过专业人员系统的维护和保养，仅仅立足于故障性维修的情况比较常见，但是对于性能下降、效果差等低效问题并没有得到普遍性的维修，而且由于天线稳定平台在舰船航行时需要反复的随着舰船晃动不停地随动跟踪卫星，导致天线稳定平台传动件磨损与老化速度较快［5］。随着舰船列装该型设备的数量逐渐增多，涉及地域范围广，装备生产厂家与相关保障单位由于专业维修人员数量有限，目前无法承接如此大量的非故障性维护和保养工作，所以目前有相当一部分舰船的卫星电视工作状态并不理想，大多数设备出现收台数量少，画面清晰度差，不同程度的出现马赛克等现象，这都与天线稳定平台老化程度有关［6］。为了改善这种设备保障与设备更新无法及时衔接的问题，研究一种能让舰员普及的针对该类性能下降问题的解决办法显得尤为重要。

4 对星角度补偿的基本概述

由于设备控制器在计算对准卫星方向的角度时，是以当前航向和位置点来计算对星角度，包括方位角、俯仰角、极化角，以此驱动天线稳定平台使接收天线中心对准卫星，由于目前设备天线传动组件的老化和磨损，齿轮和皮带磨损后齿隙变大导致角度传递有偏差，如图2所示，致使接收天线中心不能很好地对准卫星，方位角度偏差、俯仰角度偏差的叠加导致接收天线中心偏离卫星［7］，虽然接收信号电平已经达到了卫星锁定的门限，表面现象是锁定卫星状态，但是收台数量变少，画面不清晰，部分设备出现马赛克等现象［8］。该类问题可以暂时不更换设备零部件，以期实现最优的资源利用，利用跟星角度适当补偿来解决该类问题。在不改变理论对星角度的前提下，利用软件使方位角和俯仰角进行适当的人工偏置，以抵消因长期机械磨损的皮带、齿轮齿隙变大导致的角度偏差，使接收天线中心对准卫星，提高接收信号质量［9］。

图2 机械传动齿隙示意图

5 适应条件

本方法适应于以下条件：

1）天线稳定平台在自动模式下跟踪卫星指示锁星正常，但画面质量差，收台数量少或者不同程度地出现马赛克等现象。

2）天线稳定平台在手动模式下跟踪卫星收信号正常，画面质量正常，收台数量正常，无马赛克（若手动跟踪卫星功能不正常，为设备故障，并非性能下降，不适应本方法）。

6 角度补偿方法

1）自动跟踪确定大致的方位与俯仰角［10］，记录当前自动跟踪状态下的方位角A，俯仰角B，以及信号强度；

2）首先确定最佳方位角。选择手动跟踪，在方位角A附近左右手动偏移方位，及时查看对应的信号强度，找到信号强度最大的位置时对应的最佳方位角a；

3）再确定最佳俯仰角。在最佳方位角a的基础上校准俯仰角，应在俯仰角B的附近上下手动偏移俯仰，及时查看对应的信号强度，找到信号强度最大的位置时对应的最佳俯仰角b；

4）此时手动校准的a、b为信号强度最大时的方位角与俯仰角，分别与A、B做差，ΔA=A-a，ΔB=B-b（注意保留正负号），则ΔA、ΔB为方位角与俯仰角的校准补偿角度差［11］，根据内部程序设计，则对应的角度补偿量为方位角补偿量a′=ΔA*10，俯仰补偿量b′=ΔB*10；

5）打开相应的方位角补偿设置菜单和俯仰角补偿设置菜单，设置相应的补偿量后保存，重新自动跟踪，再观察并记录当前的方位角、俯仰角与信号强度，并与手动跟踪时信号强度对比［12］；

6）如果自动跟踪接收信号强度与手动跟踪相比误差过大，则需要进一步调整补偿量，直至自动跟踪与手动跟踪的状态基本一致为止。

7 结语

目前舰载卫星电视作为舰船远航必不可少的娱乐设施，对其装备的伴随保障也越来越受到重视，而保障人员理论和修理水平的高低则直接决定了保障任务的顺利与否，本人多次对该型设备进行维护保养，深知该型设备目前的保障现状，结合多次维修保养的经验完成此文，希望本文对相关专业人员有一定的参考价值，亦希望批评指正。