Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Mateusz Wiśniewski

Model układu do automatycznego pozycjonowania anteny satelitarnej


The model of automatic positioning device for satelite antenna


Opiekun pracy dyplomowej: dr hab. inż. Łukasz Januszkiewicz prof. ucz.
Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2017-10-06
Streszczenie pracy dyplomowej:
Niniejsza praca opisuje projekt układu do automatycznego pozycjonowania anten naziemnych wykorzystywanych w łączności satelitarnej. Na początku omówiono podstawy techniki komunikacji satelitarnej służącej do transmisji danych. Wskazano, za pomocą jakiego mechanizmu odbywa się komunikacja między satelitą a odbiornikiem oraz jakie problemy mogą pojawiać się podczas zestawiania połączenia. Krótko omówiono parametry orbit okołoziemskich, po których krążą satelity. Szczególną uwagę poświęcono orbicie geostacjonarnej. Omówiono także podstawowe parametry anten używanych w odbiornikach satelitarnych. Dużą uwagę zwrócono na charakterystykę promieniowania anteny i jej związek z dokładnością pozycjonowania anteny, od której zależy w dużym stopniu prawidłowość transmisji w komunikacji satelitarnej. Ponieważ ręczne ustawianie anten może wiązać się z niezamierzonymi błędami, praktycznym może okazać się stosowanie układu automatycznego pozycjonowania anteny. Opracowanie algorytmu sterującego pracą takiego układu było głównym celem niniejszej pracy. Ponadto w celu przetestowania poprawności działania algorytmu zaprojektowano i wykonano model układu. Jego głównymi elementami są: mikrokontroler STM32, sterujący pracą całego urządzenia; magnetometr działający jako podstawa elektronicznego kompasu, wskazującego kąt odchylenia od kierunku północnego; komputer, z którego mogą być wydawane komendy wskazujące na satelitę, z którym użytkownik chce nawiązać połączenie; silnik krokowy, odpowiadający za ustawienie kąta azymutu; serwomechanizm, odpowiadający za ustawienie kąta elewacji. Testy przeprowadzone z wykorzystaniem modelu wykazały prawidłowe działanie algorytmu automatycznego pozycjonowania anteny satelitarnej. Na podstawie opracowanego prototypu można zbudować dokładniejszą wersję urządzenia, przy większych nakładach niezbędnych do pozyskania dokładniejszych elementów w ramach dalszego rozwoju projektu.
Abstract:
This thesis presents the design of satellite antennas positioning device. Firstly the basics of satellite communication techniques for data transmission have been discussed. The parameters of circumterrestrial orbits, on which the satellites circulate, has been briefly discussed. Closer attention has been paid to geostationary orbit. The basic parameters of antennas used with satellite receivers has also been briefly discussed. The great deal of attention has been paid to antenna radiation pattern that influences satellite antenna positioning errors. Thus the accurateness of transmission on satellite communication is dependent on accuracy of positioning. The manual setting of antenna might entail with unintended errors, therefore it might turn out to be practical to use a system of automatic positioning of antenna. Developing the algorithm that could control such a device was a main aim of this thesis. In addition to test the correct work of algorithm the model of the system was created. Its main elements are: a microcontroller STM32, which controls the work of the whole device; a magnetometer, which works as the base of electronic compass that points the deviation angle from the north direction; a computer, from which the commends pointing to a satellite with which the user wants to make a connection can be given; a stepper motor that is accountable for setting the azimuth angle; a servomechanism that is accountable for setting the elevation angle. In creating the control program the publicly available libraries that enabled to control the peripherals of microcontroller has been made use of. The tests showed a correct functioning of the algorithm of automatic positioning of satellite antenna. On the basis of this prototype a more accurate version of the device can be build, with given bigger disbursal needed to obtain more accurate elements that can be the field to develop the project furthermore.