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车载“动中通”伺服控制系统主要由主控系统、驱动系统、跟踪接收机、速率陀螺、
旋转变压器等组成。
其组成原理框图如图2所示： 传感器指GPS、惯性导航装置等可以提供车体姿态信息的设备，跟踪接收机指可以
根据卫星信标信号对卫星进行跟踪的设备，主控系统是整个控制系统的核心部分，完
成整个系统的运算和处理，驱动系统是完成对主控系统输出的控制量的伺服控制与执
行机构，控制天线座指准卫星，旋转变压器的功能是输出当前天线所在位置的角度值，
并将此角度值送给主控系统，主控系统计算出车体的参数值产生的误差信号来驱动电
机运动，速率陀螺是将天线座的速率变化信息反馈给主控系统，进行更好的伺服控制。
一般来说，具备“动中通”功能的天线伺服系统必须具备以下功能：
1) 天线伺服系统跟踪范围宽。方位在0~N*3600、俯仰在0~900；
2) 环境适应性强。伺服系统对载体姿态扰动和冲击的隔离度要足够大，能耐受
冲击振动环境；
3) 捕获速度快。伺服系统使天线主波束对准卫星的最大捕获时间短；
4) 指向保持能力高。具有信号瞬时中断后天线指向的记忆功能，经过短时间的
电波中断后，天线伺服系统不需要重新捕获，即可恢复通行；具备信号较长
时间中断后保持卫星指向的能力，载体进入信号中断地带后，伺服系统无信
号跟踪卫星，且通信中断，载体驶出中断区后，伺服系统重新使天线主波束
对准卫星的最大捕获时间要短。
2.3 跟踪方式的分类与选择
车载“动中通”卫星通信系统主要是在载体运动时需要对卫星信号或卫星信标进行
连续跟踪，根据不同系统的需要可以采取不同的跟踪方式接收卫星信号，相关的主要
跟踪技术可以分为手动跟踪和自动跟踪两种方式。
（1） 手动跟踪
操作人根据接收到卫星信号信标平值与天线偏离卫星的程度，随后用手操纵
跟踪系统，利用驱动控制系统驱动天线调整天线的方位和俯仰角，直到操作人
员认为天线达到最佳接收状态为止。这种跟踪方式适合于固定的地球卫星接收
站，它对操作人员的经验要求很高，但对于动态的移动卫星系统通常手动跟踪
式不可行的。
（2） 自动跟踪
为了实时隔离载体运动对天线方位、俯仰以及横滚的影响，移动卫星接收系
统需要利用姿态传感器的信号对天线对星和卫星跟踪进行自动控制。考虑到Ku
波段卫星通信主波速宽度窄，必须实现高精度跟踪才能满足卫星实时通信的需
要，只有通过自动跟踪才能实现。按照天线跟踪是否需要卫星信标信号，自动
跟踪通常可以分为程序跟踪方式和射束跟踪方式，其中射束跟踪方式又分为步
进跟踪，圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪。
（a） 程序跟踪
程序跟踪即惯导指向跟踪方式，其主要的工作原理是利用GPS测出载
体所在地里经度和纬度，利用载体上的惯性导航装置测出载体的姿态参
数（包括载体相对正北方向的航向角、载体相对水平面的横滚角和俯仰
角），根据目标卫星的经度和纬度，通过天线控制计算机进行坐标变换
和解算，计算出天线对准卫星所需的载体方位角、俯仰角和极化角，然
后驱动天线实现对卫星的跟踪。程序跟踪速度较快，可以进行极化跟踪，
系统实现简单，容易实现对卫星的快速初始捕获。程序跟踪方式受轴角
编码器精度、天线座架精度、GPS和惯性导航系统提供数据的精度以及
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