Cómo diseñar un proyecto de un sistema automático de posicionamiento de antenas

Answer 1

No dice que está apuntando a un satélite, pero sí dice ‘plato’, así que creo que es seguro decir que está cazando satélites.

Necesita calcular el acimut y la elevación del objeto espacial. Ahora, lo que pasa con el espacio es que las cosas se mueven, por lo que debes saber dónde está el objeto. He usado platos donde ingresas el az-el y envió el plato allí, pero rara vez fue lo suficientemente preciso como para que no hiciste algún ajuste manual cuando llegó allí. NORAD (dirigido por el ejército canadiense y estadounidense) publica datos de elementos de dos líneas (TLE) que le permiten calcular la posición de los objetos espaciales. Una vez que tenga el TLE, debe usar el tiempo y su posición en la Tierra para estimar la posición relativa del objeto en el cielo.

Existen numerosas calculadoras de ángulo de visión satelital en Internet, muchas de ellas preconfiguradas y usted debería poder aprender de ellas. Yo personalmente recomiendo los cálculos satelitales en línea de JT Satre porque trabajamos en la misma compañía y su sitio web es un recurso increíble.

Una vez que tenga el plato apuntando aproximadamente en la dirección correcta, debe hacer un punto preciso. Debe buscar una buena frecuencia conocida y ajustar la antena para obtener la máxima señal. Uno de los riesgos aquí, y yo mismo he sido culpable de esto, es que las antenas parabólicas tienen ‘lóbulos laterales’ que son puntos fuera del eje en los que la antena aún recibirá una señal pero no estará en el foco principal de la antena. Puede encontrarse accidentalmente ajustando bien el plato en su lóbulo lateral y perder mucho tiempo. El procedimiento típico era encontrar la señal, ajustar fuera del eje para encontrar el punto de máxima señal en acimut y luego hacer lo mismo para la elevación. Otra técnica es una búsqueda de ‘recuadro’ o ‘cuadrícula’ donde escanea el área objetivo y construye un mapa de los niveles de señal antes de tomar una decisión sobre dónde está el nivel máximo de señal.

Por lo tanto, deberá controlar los motores az-el con precisión (¿relés de estado sólido?), Medir con precisión el movimiento del plato (creo que 0.05 grados es bueno) y medir el nivel de señal de una buena frecuencia conocida (SDR, espectro analizador o sintonizador simple).

Mire la hoja de datos del plato para comprender su ángulo de haz y el rendimiento del lóbulo lateral. Esto lo ayudará a comprender con qué precisión necesita medir y controlar la posición del plato. Algunas personas que conozco que han construido sistemas como este usan receptores GPS para obtener la posición del plato, pero estaban construyendo sistemas móviles, la mayoría de los platos fijos usaban coordenadas Lat-Long preprogramadas.

Answer 2

Su primer desafío es qué produce la longitud de onda que produce la transmisión. No ha proporcionado ningún detalle sobre esta parte, y no he hecho un proyecto como este antes, así que …

El segundo desafío a superar es cómo llevar el plato a la posición deseada. Con esto te puedo ayudar.

Para los controles eléctricos
Lo que podrías leer es circuitos analógicos. El plato debe estar soportado por 2 ejes. Por lo tanto, el FOA combinado sería completamente esférico. Si pudieras encontrar una manera de fijar 2 motores a los ejes, y agregar un potenciómetro en cada eje, así que con el giro viene el limpiaparabrisas girando, luego dispara 5 voltios en cada pote, obtendrás una señal analógica. Construya un circuito u obtenga un DAC para interpretar la señal de regreso a su controlador.

Para la mecánica
Necesita conocimiento mecánico para calcular la carga. ¿Qué tan pesado es esta cosa? ¿Y cuál es la fuerza requerida para girarlo manualmente? Una vez que tenga las cifras, agregue el factor de seguridad y compre los motores. Probablemente necesitará 2 motores (para una cobertura completa del hemisferio ic). Los servos de CC impulsados ​​por pulsos deberían funcionar bien. Las ollas serán una exageración, porque además de una retroalimentación muy confiable, tienes un sistema parcheado con movimiento preciso. Una vez que haya dimensionado los caballos de fuerza / kilovatios correctos, puede comprar los motores y calcular la carga eléctrica.

Para la carga eléctrica
No es seguro darle consejos sobre esta sección a través de Internet. La electricidad es una fuerza volátil de la naturaleza. Muy peligroso. Lo mejor es que un ingeniero eléctrico profesional lo ayude en el lugar.

Para la programación
Escribe el programa así. El lenguaje de programación no debería importar.
p.ej.
si potA volt <= n,
hacer girar el motorA hacia adelante;
si potA voltio> n,
hacer girar el motor A en reversa;

Y así sucesivamente para el otro motor.

Es completamente posible, basado en el ángulo de la entrada, necesita calcular los cálculos trigonométricos. Las reglas de cosenos, etc.

Answer 3

El tamaño del plato no es importante. Si realizó un curso de retroalimentación y sistemas de control, no necesita un libro, no veo la necesidad de simularlo.
Puede lograr su objetivo utilizando circuitos analógicos simples. Necesita un bucle de retroalimentación para colocar el plato tanto en altitud como en acimut para obtener la máxima señal.
También puede hacer esto con un sistema de control de computadora donde la ubicación aproximada del objetivo se puede almacenar en ram y una escritura de rutina en “cero” en una posición exacta.
Por lo general, los platos de microondas envían y reciben señales entre dos puntos fijos, ya sean dos torres o un techo y un satélite geoestacionario. Esta es una situación establecida y olvidada.

No sigo con la nueva jerga, así que no sé qué quieres decir con A2A.

Answer 4

El libro “Control Systems Engineering” de Norman S. Nise contiene muchas explicaciones para el diseño de modelado y control (con diferentes técnicas) de un sistema de control de posición de acimut de antena, que es un ejemplo continuo que se utiliza en todo el libro en muchos lugares. Sé que este es el caso de la sexta edición del libro, pero supongo que otras ediciones tienen un contenido similar. Podría ser un buen punto de partida para estudiar el diseño de dicho sistema.

Answer 5

use un programa de circuito cerrado que mida la intensidad de la señal y se ajuste continuamente para una mayor intensidad de señal. debe registrar la fuerza máxima y el umbral (mínimo aceptable), luego determinar la geometría de dicho punto de acceso, luego determinar la curva / patrón del objetivo en movimiento, para que la antena no pase la mitad de su tiempo cazando salvajemente. Puede hacerlo solo con álgebra, pero un pequeño cálculo de spline acortará el programa.

puede usar el primer controlador de motor que puede operar. Recomiendo ctrlr / motores paso a paso integrados. son baratos y fáciles de interactuar.

seguido de arduino / raspberyy pi configurado para controlar dos transistores de potencia → 2 motores con un

Answer 6

Supongo que el plato ya tiene un hardware de posicionamiento remoto conectado y solo desea automatizar eso.

Si la fuente se mueve lo suficientemente lento, solo haga pequeños ajustes de forma regular para obtener la mejor intensidad de señal.

Answer 7

Si solo le importa la cuestión del sistema de control, simplemente usará el libro de diseño del sistema de control. Creo que el libro de Nise en Ingeniería de sistemas de control es lo suficientemente bueno. Quizás puedas simular tu proyecto en Matlab.

Puede combinar la teoría de las telecomunicaciones y el control en su proyecto. En telecomunicaciones, aprenderá acerca de la pérdida de señal de ruta (use la pérdida de ruta de espacio libre). Puede colocar deliberadamente el Tx y el Rx. Después de eso, puede configurar la potencia de Tx, la frecuencia y la distancia. Puede establecer el umbral de la señal que se puede recibir bien. Eso es parte de las telecomunicaciones. Entonces, controlas la parte del sistema. Puedes leer el libro de Nise. Contiene el diseño del control de la antena. Leí la parte del ejercicio de ese libro. Encontré buenos casos de estudio sobre el control de la antena. Puede inspirarse desde allí y simularlo con Matlab. Contiene el sistema de control de posición azimutal de antena de plato,

Si desea hacer cálculos matemáticos basados ​​en la regulación y el estándar, puede utilizar los documentos de la UIT que contienen la decisión de la posición de la antena para las telecomunicaciones inalámbricas.

Bueno, tal vez eso pueda ayudar.

Answer 8

Si hace la pregunta aquí, entonces ha “perdido la trama”

Pregúntale a alguien más por qué lo has perdido.