艦載衛星電視跟星角度補償方法*

劉成章 宋汝平 李 猛

（海軍青島通信修理廠 青島 266109）

1 引言

隨著海軍實力的發展，更多的艦船相繼服役，越來越多的官兵對艦船生活提出了更高的要求，而電視作為必不可少的學習和娛樂設施顯得尤為重要，因此衛星電視作為艦船列裝的廣播電視通信設備基于靈活性大、不受航行與搖晃狀態影響、傳播距離遠、信號域覆蓋范圍廣、信號質量高、抗干擾能力強等優點深受廣大官兵喜愛［1］。艦船遠洋航行過程中，衛星電視作為唯一知曉實事的手段更凸顯其重要性。目前該型裝備數量多，工作年限長，設備工作穩定性出現不同程度的變化。但是由于人力資源有限，并且裝備分布范圍廣泛，設備生產廠家與相關保障單位針對該型裝備進行大面積的維護保養十分困難，目前主要依托于艦員實現該型裝備的基本維護，效果不是十分顯著。本文旨在研究一種通用的方法，解決目前普遍存在的由于伺服跟星系統穩定平臺老化導致的接收節目信號質量差的問題［2］，以期快速、大面積地提高艦員自我維護該型設備的能力，保證衛星電視節目接收正常。

2 艦載衛星電視簡介

艦載衛星電視接收設備主要是為了解決水面艦船在系泊、靠碼頭及航行時艦船官兵收看電視難的問題而研制開發的設備，它可以自動搜索和自動跟蹤轉發衛星電視的同步軌道衛星，保證艦船在系泊、靠碼頭和航行時可以不間斷跟蹤衛星，使艦員能實時收看衛星電視節目。該設備主要由天線（由天線控制器和天線穩定平臺組成）和衛星電視接收前端兩部分組成［3］。本文內容所涉及的天線穩定平臺部分，主要由方位電機及其傳動組件、俯仰電機及其傳動組件和極化電機及其傳動組件組成，傳動組件主要是齒輪和傳動皮帶。其主要作用是保證天線（俗稱“鍋”，即天線反射面）能夠隨著艦船位置和方向的變化自動搜索到并跟蹤所輸入的衛星，能不斷地調整天線面的位置［4］，使天線始終指向衛星的方向，保證天線反射面能實時跟蹤搜索到的衛星，從而確保接收的信號最強，為衛星電視接收前端設備連續輸送衛星信號，保證艦船工作人員能連續的收看到電視節目，包括靜止、錨泊和航行狀態，如圖1所示。

3 該型裝備當前保障形勢

大部分艦載衛星電視接收設備安裝時間長，沒有經過專業人員系統的維護和保養，僅僅立足于故障性維修的情況比較常見，但是對于性能下降、效果差等低效問題并沒有得到普遍性的維修，而且由于天線穩定平臺在艦船航行時需要反復的隨著艦船晃動不停地隨動跟蹤衛星，導致天線穩定平臺傳動件磨損與老化速度較快［5］。隨著艦船列裝該型設備的數量逐漸增多，涉及地域范圍廣，裝備生產廠家與相關保障單位由于專業維修人員數量有限，目前無法承接如此大量的非故障性維護和保養工作，所以目前有相當一部分艦船的衛星電視工作狀態并不理想，大多數設備出現收臺數量少，畫面清晰度差，不同程度的出現馬賽克等現象，這都與天線穩定平臺老化程度有關［6］。為了改善這種設備保障與設備更新無法及時銜接的問題，研究一種能讓艦員普及的針對該類性能下降問題的解決辦法顯得尤為重要。

4 對星角度補償的基本概述

由于設備控制器在計算對準衛星方向的角度時，是以當前航向和位置點來計算對星角度，包括方位角、俯仰角、極化角，以此驅動天線穩定平臺使接收天線中心對準衛星，由于目前設備天線傳動組件的老化和磨損，齒輪和皮帶磨損后齒隙變大導致角度傳遞有偏差，如圖2所示，致使接收天線中心不能很好地對準衛星，方位角度偏差、俯仰角度偏差的疊加導致接收天線中心偏離衛星［7］，雖然接收信號電平已經達到了衛星鎖定的門限，表面現象是鎖定衛星狀態，但是收臺數量變少，畫面不清晰，部分設備出現馬賽克等現象［8］。該類問題可以暫時不更換設備零部件，以期實現最優的資源利用，利用跟星角度適當補償來解決該類問題。在不改變理論對星角度的前提下，利用軟件使方位角和俯仰角進行適當的人工偏置，以抵消因長期機械磨損的皮帶、齒輪齒隙變大導致的角度偏差，使接收天線中心對準衛星，提高接收信號質量［9］。

圖2 機械傳動齒隙示意圖

5 適應條件

本方法適應于以下條件：

1）天線穩定平臺在自動模式下跟蹤衛星指示鎖星正常，但畫面質量差，收臺數量少或者不同程度地出現馬賽克等現象。

2）天線穩定平臺在手動模式下跟蹤衛星收信號正常，畫面質量正常，收臺數量正常，無馬賽克（若手動跟蹤衛星功能不正常，為設備故障，并非性能下降，不適應本方法）。

6 角度補償方法

1）自動跟蹤確定大致的方位與俯仰角［10］，記錄當前自動跟蹤狀態下的方位角A，俯仰角B，以及信號強度；

2）首先確定最佳方位角。選擇手動跟蹤，在方位角A附近左右手動偏移方位，及時查看對應的信號強度，找到信號強度最大的位置時對應的最佳方位角a；

3）再確定最佳俯仰角。在最佳方位角a的基礎上校準俯仰角，應在俯仰角B的附近上下手動偏移俯仰，及時查看對應的信號強度，找到信號強度最大的位置時對應的最佳俯仰角b；

4）此時手動校準的a、b為信號強度最大時的方位角與俯仰角，分別與A、B做差，ΔA=A-a，ΔB=B-b（注意保留正負號），則ΔA、ΔB為方位角與俯仰角的校準補償角度差［11］，根據內部程序設計，則對應的角度補償量為方位角補償量a′=ΔA*10，俯仰補償量b′=ΔB*10；

5）打開相應的方位角補償設置菜單和俯仰角補償設置菜單，設置相應的補償量后保存，重新自動跟蹤，再觀察并記錄當前的方位角、俯仰角與信號強度，并與手動跟蹤時信號強度對比［12］；

6）如果自動跟蹤接收信號強度與手動跟蹤相比誤差過大，則需要進一步調整補償量，直至自動跟蹤與手動跟蹤的狀態基本一致為止。

7 結語

目前艦載衛星電視作為艦船遠航必不可少的娛樂設施，對其裝備的伴隨保障也越來越受到重視，而保障人員理論和修理水平的高低則直接決定了保障任務的順利與否，本人多次對該型設備進行維護保養，深知該型設備目前的保障現狀，結合多次維修保養的經驗完成此文，希望本文對相關專業人員有一定的參考價值，亦希望批評指正。