-
9220S
型天线控制系统
使用说明书
西安航天恒星科技实业（集团）公司
电话：
传真：
9220S-1
天线控制系统使用说明书
目
录
1
概述
.........................
..........................................
1
2
主要功能和技术指标
..................
...................................
1
2.1
主要功能
.......
..................................................
....
1
2.2
主要技术指标
.....................
....................................
2
3 ACU
操作说明
.....
..................................................
....
3
3.1
ACU
前面板布局
........
................................................
3
3.2
启动过程
.......................
......................................
4
3.3
手动模式（
manual
operation
）
.........................................
4
3.3.1
显示信息说明
.....................
..................................
5
3.3.1.1
工作方式显示
.
..................................................
..
5
3.3.1.2
天线转
向（
direction
）
............................................
5
3.3.1.3
限位状态（
limit
status
）
.........................................
5
3.3.1.4
ADU
控制方式（
ADU
ctrl
）
...........
...............................
6
3.3.1.5 ADU
联锁状态
..................................................
...
6
3.3.2
控制天线转动
.....................
..................................
6
3.4
步进跟踪模式（
step
track
）
...........................................
6
3.4.1
显示信息说明
.....................
..................................
7
3.4.1.1
工作方式显示
.
..................................................
..
7
3.4.1.2
当前跟踪状态
.....................
................................
7
3.4.1.3
状态信息
...
..................................................
....
7
3.4.2
跟踪过程
.......................
....................................
7
3.5
选星（
satellite
designation
）模式
....................................
8
3.5.1
显示信息说明
...
..................................................
..
8
3.5.1.1
工作方式显示
.....................
................................
8
3.5.1.2
目标位置
...
..................................................
....
8
3.5.1.3
星
号
/
完成状态
..........
..........................................
8
3.5.1.4
状态信息
.......................
..................................
9
3.5.2
操作过程
.....
..................................................
....
9
3.6
指向（
position
designation
）模式
.....................................
9
3.6.1
显示信息说明
...
..................................................
..
9
3.6.1.1
工作方式显示
.....................
................................
9
3.6.1.2
目标位置
...
..................................................
...
10
3.6.2
操作过程
.......................
...................................
10
3.7
极化控制模式（
polarization
control
）
................................
10
3.7.1
显示信息说明
...
..................................................
.
11
3.7.1.1
工作方式显示
.....................
...............................
11
3.7.1.2
状态信息
...
..................................................
...
11
3.7.1.3
极
化面转向（
direction
）
.........................................
11
3.7.1.4
限位状态（
limit
status
）
........................................
11
3.7.2
极化调整
.......................
...................................
11
第
1
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
3.7.3
极化指向
.....
..................................................
...
12
4
监控方式
.......................
.......................................
12
4.1
参数设置（
Parameters
Set
）模式
......................................
12
4.1.1
编码器角度标定（
Encoder
Setup
）
...................................
13
4.1.2
软件限位值设定（
Software Limit
Set
）
..............................
14
4.1.3
星位预置（
Satellite
Preset
）
......................................
14
4.1.4
跟踪参数设置（
Tracking Parameters
Set
）
...........................
15
4.1.5
通讯参数设置（
Communication
Parameters Set
）
......................
16
4.2
控制选择（
Controller
Select
）
.......................................
16
4.3
角度计算（
Angle
Calculation
）
.......................................
17
5
ACU
对外联接
.........
..................................................
17
5.1
信号电平输入（
SIGNAL
LEVEL
）
........................................
17
5.2
角度传感器信号（
AZIMUTH/ ELEVATION/
POLARIZATION
）
..................
17
5.3
控制状态信号
.....................
...................................
18
5.3.1
计算机远控（
COM<
/p>
）
.................................................
18
5.3.2
对
ADU
的控制（
CONTROL
OUT
）
.......................................
18
5.4
电源
.........................
.......................................
18
5.4.1
电源输入（
220V/50Hz
）
.............................................
18
5.4.2
保险丝（
FUSE
）
..............
......................................
18
5.5
接地柱（
GND
）
.................
......................................
18
6
ACU
的维修
..........
..................................................
.
18
6.1
概述
.........................
.......................................
18
6.2
连线
接插座
..................................................
.......
18
6.3
电源
.........................
.......................................
19
6.4
主板
.........................
.......................................
19
6.5
故障检查指南
.....................
...................................
19
7 ADU
操作说明
.............................................
.............
20
7.1
电源
.........................
.......................................
21
7.2
控制转换开关（远控
/
本控）
.
.........................................
21
7.3
转向控制开关（顺<
/p>
/
逆、上
/
下）
.......................................
21
7.4
极化控制
.
..................................................
.........
21
8
ADU
输入输出信号说明
.....
.............................................
21
9 ADU
的维修
.
.
..................................................
........
21
10
通讯接口说明
.
................................................ ........
22
10.1
接口通讯方式
.....................
..................................
22
10.2
指令格式
.
.................................
.........................
22
10.2.1
传输信息格式
..
..................................................
.
22
10.2.3
命令
/
响应类信息格式
..............................................
23
10.2.3.1
控制命令
.......................
................................
23
10.2.3.2
状态查询
..
..................................................
...
23
10.2.4
错误类信息格式
....................
...............................
25
10.3
关于控制命令的说明
<
/p>
........................................
........
25
第
2
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
1
概述
9220S
天线控制系统（
ACS<
/p>
）适用于交流电机驱动的两轴卫星通信地
球站的自动控制。整个系
统包括：天线控制单元（
ACU
）、天线驱动单元
（
ADU
）、天线角度传感器、控制保护装置和连接
电缆等。由它组成天线
控制系统如图
1
所示。
跟踪
接收机
< br>下变频器
SD
天线
角度传感器<
/p>
天线驱动单元
天线控制
单元
SD
方位
俯仰
极化
电机
控保装置
图
1
天线控制系统框图
ACU
是天线控制系统的核心。它根据天线方位（
AZ
）、俯仰（
EL
）和
极化（
POL
）轴传感器的信号，显示天线实时角度；根据面板操控键盘的
状态、跟踪接收机的信号电平及天线状态产生到
ADU
的控制命令，并把
ADU
送来的状态（限位、故障等）显示出来。
ACU
为
19
英寸
2U
标准机箱，外型尺寸为
482
×
88
×
460 mm
（宽×高
×深）；
ADU
为箱式，适
合于室外安装。
2
主要功能和技术指标
2.1
主要功能
?
天线实时位置显示：
ACU
根据天线方
位、俯仰和极化轴的位置，
进行角度编码，并把方位、俯仰和极化角度显示在
LCD
屏上；
第
1
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
?
手动控制：通过
< br>ACU
面板上转向键的控制，可使天线向顺时针
（
cw
）、逆时针（
ccw
）、上抬（
up
）或下俯（
dow
n
）方向上转
动；
?
指向：
A
CU
可根据所输入的方位、俯仰角度控制天线自动转向目
标后停
止；
?
选
星：
ACU
可根据预先存储的目标星位置控制天线自动转向目标
后停止；
?
步进跟踪：
ACU
可根据跟踪接收机提
供的信号电平的大小，使天
线自动跟踪目标；
?
极化面调整：通过
ACU
面板键盘调整线极化极化角；
?
远控：
A
CU
可通过
RS-232
串行接口接受
计算机的远控命令；
?
参数设置：用户通过面板上的键盘，按照
ACU
提
供的菜单，可输
入和修改各种工作参数；
?
控保装置：在方位、俯仰和极化运动范围的极限位置设有限位开
关，天线到达限位位置时停转并显示，此时只能使天线反向运
动
；在
ACU
上可设置软件限位，使天线的运转受到双重保护；<
/p>
?
分控及远
控功能：
ADU
具有本地控制天线运动的分控功能和由
ACU
控制的远控功能。
2.2
主要技术指标
?
角度显示范围：
方位和俯仰
0
°～
359.99
°
0.01
°
0.1
°
（选配）
线极化角
-89.9
°～
89.9
°
（选配）
?
角度显示分辨率：
方位和俯仰
线极化角
?
跟踪精度：
?
预置星数：
?
驱动方式：
1/10
接收波束宽度
50
颗卫星
方位和俯仰
极化面调整
三相交流单速
单相交流单速
（选配）
第
2
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
?
驱动功率：
?
环境适应能力：
方位和俯仰
极化
≤
4KW
0.2KW
（选配）
室内
温度：
+10
℃～
+30
℃
< br>
湿度：
90%
（
25
℃）
室外
温度：
-40
℃～
+70
℃
< br>
湿度：
98%
（
25
℃）
?
交流电源：
电压：
ACU
ADU
频率：
50Hz
3 ACU
操作说明
3.1 ACU
前面板布局
图
2
是
ACU
前面板示意图。
9220S ANTENNA CONTROL UNIT
1<
/p>
5
9
CW
POW
ER
2
6
0
C
CW
UP
3
7
4
8
DOW
H/L
N
DOWN
EXIT
RST
MON
220V
±
1
0%
380V
±
10%
三相五线
图
2 ACU
前面板示意图
?
电源开
关（
POWER
）：打开电源开关，
A
CU
加电运行；
?
显示屏：采用
240
×
64
点阵液晶显示屏，它
是
ACU
的输出窗口，天
线角度、系统
状态、操作菜单均显示在液晶显示屏上；
?
键盘：键盘是人机对话的输入设备
，对
ACU
的操作及参数的输入
均通过
该键盘实现。
第
3
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
3.2
启动过程
打开电源开关给
ACU
加电，或在加电的情况下按
RST
键，
ACU
将重新启
动。显示屏上显示版本信息，如图
3
< br>所示。
Welcome to use
9220S
antenna control
system!
Software Version
V11.30
(C)Copyright NWIEE,
2008
Press any hey for
MONITOR.
图
3
9220S-1
版本信息
在显示版
本信息期间若按任意键（
RST
键除外），
ACU
将转至监控方式
（详见第
4
节）。若没有按键，
ACU
自动进入工
作状态，此状态称为待机
（
STANDBY
）状态，
LCD
显示如图
4
所示。
AZ
EL
1 ------
manual operation
2 ------ step
track
3 ------ satellite
designation
4 ------ pisition
designation
5 ------ polarization
control
signal level
6.63V
POL:0034.6
188.65
033.21
STANDBY
图
4
待机状态显示
在
LCD
显
示
屏
上
，
显
示
了
天
线
实<
/p>
时
角
度
（
AZ
和
EL
）
、
极
化
角
度
（
POL
）、跟踪接收
机信号电平（
signal level
）、
< br>STANDBY
状态，同时还
给出了
ACU
操作菜单，分别按键盘上的
1
、
2
、
3
、
4
或
5
键，可
使
ACU
进入相
应的操作模式。在手
动、步进跟踪、选星、指向及极化控制模式中，在
LCD
屏幕相
同位置显示出当前的实时角度、信号电平等信息。
3.3
手动模式（
manual
operation
）
在
STANDBY
状态下，按键盘上的
1
键，
ACU
进入手动模式。这时
< br>LCD
的显
示如图
5
所示。
按
EXIT
键，
ACU
退出手动模式，返回待机状态。
第
4
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
AZ
EL
188.65
033.21
MANUAL
signal
level
6.63V
POL:
0034.6
direction:
system
fault
speed:
limit status:
ADU ctrl: local
图
5
手动模式显示
3.3.1
显示信息说明
3.3.1.1
工作方式显示
<
/p>
屏幕上的“
MANUAL
”显示，指示<
/p>
ACU
处于手动模式。
3.3.1.2
天线转向（
dir
ection
）
天线转动时，
ACU
屏幕上显示转动方向，其含义如下：
up
──
俯仰上抬
down
──
俯仰下俯
cw
ccw
──
方位顺时针转动
──
方位逆时针转动
3.3.1.3
限位状态（
limit
status
）
当天线转到限位位置
时（包括碰到限位开关或软件限位）
,LCD
将显示
相应的限位状态。各显示的含义如下：
cwl
──
开关顺时针限位
scwl
──
软件顺时针限位
sccwl
──
软件逆时针限位
supl
──
软件上抬限位
sdownl
──
软件下俯限位
ccwl
──
开关逆时针限位
upl
──
开关上抬限位
downl
──
开关下俯限位
所谓软件限位，是指利用角度作为天线转动极限的一种限位保护方
法。当用
ACU
操作天线时，
ACU
随时把当前天线角度同所设定的软件限位角
度比较，一旦当前角度达到限位角度，<
/p>
ACU
立即控制天线停转，并把限位
状
态显示出来。软件限位增加了限位保护的可靠性，使得用
ACU
操作天线
第
5
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
时更加安全。软件限位的角度值是在监控方式中设置的（详见
4
.1.2
节）。通常，我们把软件限位的值设在开关限位之前，这样可使天线首先
到达软件限位，因为软件比硬件开关具有更高的可靠性。
注意：软件限位仅在用
ACU
操作天线时有效，当
使用
ADU
本控操作天
线时，仅开关限
位有效。
3.3.1.4
ADU
控制方式（
ADU
ctrl
）
显示当前
ADU
的控制方式，含义如下：
ACU
──
ADU
受
ACU
控制
Local
──
ADU
本地控制
3.3.1.5
ADU
联锁状态
当
ADU
不能正常运行时，
LCD
显示信息“
system fault
”。引起
ADU
联
锁故障的原因可能是
ADU
没上电、
ACU
与
ADU
之间的连接电缆有问题或
ADU
有
故障等。
3.3.2
控制天线转动
在手动模式，且
ADU
在
ACU
控制
下，按键盘上
CW
、
CCW
、
UP
或
DOWN
键，
可以控制天线在顺、逆、上或下方向上转动。欲使天线停转，只要
再按一
下相应的按键即可。当天线转到限位位置时（开关限位或软件限位），天
线停转，相应的限位指示在限位状态（
limit
status
）项中显示。
注
意
：
当
天
线
转
到
某
个
方
向
的
限
位
位
置
时
（
软
件
限<
/p>
位
或
开
关
限
位），天线停转，该方向的转向指示自动消除。此时，若再按该方向
的
转向键，天线不转，转向指示也不再显示。
3.4
步进跟踪模式（
step
track
）
在待机状态下，按键盘
上的
2
键，
ACU
进入步进跟踪模式，
LCD
显示如
图
6
所示信息。
按
EXIT
键，
ACU
退出步进跟踪模式，返回待机状态。
第
6
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
AZ
EL
188.65
033.21
TRACK
signal
level
6.63V
POL:
0034.6
waiting
limit status:
ADU ctrl: ACU
图
6
步进跟踪模式显示
3.4.1
显示信息说明
3.4.1.1
工作方式显示
屏幕上显示的“
TRACK
”指示
ACU
当前处于步进跟踪模式。
3.4.1.2
当前跟踪状态
waiting
tracking
signal low
3.4.1.3
状态信息
在步进跟踪模式中，限位状
态、
ADU
控制状态、
ADU
联锁状态等显示与
手动模式相同。
3.4.2
跟踪过程
注意：在使用步进跟踪功能前要首先在监控程序中设置“跌落电
平”、“保
护门限”、“方位步距”、“俯仰步距”四个参数（详见
4.1.4
节）。
在步进跟踪模式中，
ACU
可以控制天线自动跟踪卫星。
进
入
步
进
跟
踪
模
式
后
，
ACU
首
先
启
动
一
次
< br>跟
踪
，
显
示
屏
上
给
出
“
tracking
”信息，当天线跟
踪到最大信号电平时，天线停止转动，处于
等待状态，显示屏上显示“
< br>waiting
”信息，同时，
ACU
< br>记录下当前的跟踪
接收机信号电平值，作为下次启动跟踪的信号依据。随后，
ACU
不断检测
跟踪接收机信号电平值，当
信号电平变化量超过预设的跌落电平时，
ACU
第
7
页
——
信号变化范围小于跌落电平，天线不跟踪。
——
天线正跟踪目标。
——
信号低于保护门限，天线不跟踪。
9220S-1
天线控制系统使用说明书
启动下一次跟踪，如此周而复始，保证天线始终跟踪目标星。如因信道的
原因，跟踪接收机电平下降到保护门限以下，
ACU
会
停止跟踪，天线处于
停止运动状态，直到信号电平恢复到正常时才启动跟踪。信号电平低
于保
护门限时，
ACU
显示屏显示“
signal
low
”提示。
注意：跟踪过程中若
达到某个方向的软件限位，该方向的限位指示
出现，以提醒操作者注意，但并不影响天线
转动，跟踪过程可照常进
行。
3.5
选星（
satellite
designation
）模式
在待
机状态下，按
3
键，
ACU
进入选星模式。
ACU
显示如图
< br>7
所示。
按
< br>EXIT
键，
ACU
返回待机状
态。
AZ
EL
signal
level
6.63V
POL:
0034.6
188.65
033.21
SATELLITE
speed:
limit status:
ADU ctrl:
ACU
Sat. Num: 1
图
7
选星模式显示
3.5.1
显示信息说明
3.5.1.1
工作方式显示
<
/p>
“
SATELLITE
”指明
ACU
处于选星模式。
3.5.1.2
目标位置
目标星的位置，显示在当前位置下方（图中以
表示）。
3.5.1.3
星号<
/p>
/
完成状态
用户键入的星号显示在“
sat. num.
< br>”指示后面，星号后面的角度是
该星的卫星精度，如图中的“
1
”表示选
1
号星，当天线对准该
星后，显示
“
completed
”提
示，表示选星操作已经完成。
第
8
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
3.5.1.4
状态信息
含义同手动模式。
3.5.2
操作过程
注意：在使用选星操作之前
，要首先在监控程序中设置星号及位
置。
输入星号（星号为
1
～
50
），然后按“←”认可，目标角度显示在当
前
AZ
、
EL
角度显示的下面，星号后面
显示的角度是对应目标星的轨道经度
(
东经
),
天线开始向目标星转动。当天线到达目标星后停止转动，同时在
显示屏上显示“
completed
”，提示操作者天
线已转到位。此时，按
MON
键
可启动
另一次选星操作。在输入星号过程中
,
在认可前若发现有错
,
按
MON
键后可
重新输入。
注意：当所选星的位置超出某个方向的软件限位时
，在输入星号
后，显示星号处将出现“
out of limi
t
”提示，天线并不启动。此时，
按
M
ON
键可启动另一次选星操作。
3.6
指向（
position
designation
）模式
在待
机状态，键入
4
，
ACU
进入指向模式。
LCD
显示如图
< br>8
所示。
AZ
EL
188.65
033.21
POSITION
signal
level
6.63V
POL:
-034.6
speed:
limit status:
ADU ctrl: ACU
AZ: 188.65
EL: 033.21
图
8
指向模式显示
按
EXIT
键，
ACU
返回待机状态。
3.6.1
显示信息说明
3.6.1.1
工作方式显示
“
POSITION
”指明
ACU
是
在指向模式。
第
9
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
3.6.1.2
目标位置
在光标闪烁位置输入方位目标角，缺省值为当前方位角，输入角度后
按
“←”确认，若不需改变，直接按
“←”，光标移至俯仰目标
角输入
位置，输入后按“←”，天线开始向目标角转动。
3.6.1.3
状态信息
含义同手动模式。
3.6.2
操作过程
输入过程中若出现错误可按
MON
键重新输入，检查无误按“←”键确
认，天线立即向目标转动，当天线到位停止后，显示“
completed
”信
息，指示操作结束。与选星操作相似，此时按
MON
键可启动另一次指向操
作。
注意：当所输入目标位置超出某个方向的软件限位时，在按“←”
确认后，将出现“
out of limit
”提示，天线并
不启动。此时，按
MON
键可启动另一次指向操作。
3.7
极化控制模式（
polarization
control
）
在待机状态下，按
键盘上的
5
键，
ACU
进入极化控制模式。这时
LCD
的
显示如图
9
所示。
AZ
EL
signal
level
6.63V
POL:
0034.6
188.65
033.21
POLARIZATION
direction:
limit status:
ADU ctrl:
ACU
图
9
极化控制模式显示
按
EXIT
键，
ACU
退出极化控制模式，返回待机状态。
第
10
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
3.7.1
显示信息说明
3.7.1.1
工作方式显示
<
/p>
屏幕上的“
POLARIZATION
”
显示，指示
ACU
处于极化控制模式。
3.7.1.2
状态信息
含义同手动模式。
3.7.1.3
极化面转向（
direction
）<
/p>
在极化控制方式下，极化面转动时，
A
CU
屏幕上显示转动方向，其含
义如下：
pcw
──
极化面顺时针转动
pccw
──
极化面逆时针转动
3.7.1.4
限位状态（
limit
status
）
当极化面转到限位位
置时（包括碰到限位开关或到软件限位）
,LCD
将
显示相应的限位状态。各显示的含义如下：
pcwl
──开关顺时针限位
pccwl
──开关逆时针限位
3.7.2
极化调整
在极化控制模式中，且
ADU
在
ACU
控
制下，按键盘上
CW
或
CCW
键，可以
控制极化面向顺时针或逆时针方向转动，以调整线极化角。欲使
极化器停
转，只要再按一下相应的按键即可。当极化器转到限位位置时（开关限位
或
软
件
限
位
）
，
极
化
器
停
转
，
相
应
的
限
位
指
示
在<
/p>
限
位
状
态
（
limit
status
）项中显示，以提醒操作者注意。
注意：当极化面转
到某个方向的限位位置时（软件限位或开关限
位），极化器停转，该方向的转向指示自动
消除。此时，若再按该方向
的转向键，极化面不转，转向指示也不再显示。
spcwl
spccwl
──软件顺时针限位
──软件逆时针限位
第
11
页
9220S-1
天线控制系统使用说明书
3.7.3
极化指向
在极化控制模式中，按“←”键，将切换至极化指向方式，显示屏显
示“<
/p>
Cmd:
”提示输入极化指向角，缺省指向角为当前极化角。在光
标处输
入指向角，按“←”键确认，极化面开始向指向角位置转动。输入过程中
若出现错误，按
MON
键消除后重新输入。输入
极化指向角的“
+
”、“
-
”
号分别用
CW
和
CCW
键代替。
在
极化指向过程中，按任意键转动停止，指向过程结束。完成极化指
向后，按
MON
键返回手控极化调整方式。
4
监控方式
在启动过程（
3.2
节）中，当屏幕显示版本信息（图
3
）时，按任意键
（
RST
键除外），
ACU
将进入监控
方式。这时屏幕显示监控主菜单，如图
10
所示。
Monitor
1. Parameters
Set
2. Controller Select
3.
Angle Calculation
4. Password
Management
Select: __ or
[exit]
图
10
监控主菜单
在监控方式中，为便于参
数的设置和检查，采用菜单方式，根据需
要，有时会有好几级菜单，具体操作下面详述。
输入参数或选择项数字
后，用“←”键确认，该参数或选择项生效。如输入有误，按
MON
键消除
后，重新输入，该过程适用于
各级菜单操作。
4.1
参数设置（
Parameters
Set
）模式
在显示监控主菜单时，
键入
1
，该数字显示在“
select
：”后面，然
后按“←”键，
ACU
便进入参数设置模式，
LCD
显示如
图
11
所示。
选择不同的数字，再按“←”键，可进入不同子菜单。
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页