基于ARM9的快速对星装置设计与实现

0 引 言

大中型卫星站均具有相应的、完善的天线跟踪伺服系统，天线伺服跟踪系统依据信标信号强弱，决定天线转向，驱动天线旋转，达到准确对星。随着通信技术和电子技术的发展，小型卫星站如车载站、便携站受机动性能和便携性能的局限，不可能采用大中型卫星站才能使用的伺服跟踪系统，采用不同原理，开发适用于小型卫星站天线的对星装置，具有现实意义。

1 系统概述

该装置通过GPS采集地理信息、电子罗盘采集姿态信息，根据GPS采集的地理信息，结合通信卫星位置，计算出对星所需要的标准方位、俯仰、极化参数，同时计算出当地、当年磁偏角数据；通过采集电子罗盘数据，得到初步方位、俯仰、极化数据，其中俯仰和极化均为天线实际指向值，但是方位值是以磁北为标准测量值；通过GPS得到的磁偏角数据，对从电子罗盘得到的以磁北为标准的方位值进行修正，得到比较准确的、以真北为标准的真实方位数据。其系统结构如图1所示，其中基于EVC4平台的多线程应用程序流程结构如图2所示。

2 硬件设计

本装置在设计上，选择S3C2440作为主控制器构成硬件平台，利用其丰富的外部接口和高速处理能力，达到实时采集数据、及时处理数据、快速传输数据、不附加额外接口设备的目的。由于该装置需要测量的参数多，GPS、电子罗盘统一采用RS 232接口，保证了测量数据精度和接口一致性。供电统一采用+5 V锂电池电源供电。

3 软件设计

本装置采用ARM9作为主控制器，以Windows CE．net操作系统作为系统平台，使用EVC4开发环境作为开发工具，软件采用多线程结构，MFC和API编程技术，实时采集传感器数据，计算修正方位值，达到准确对星的目的。

3．1 总体程序设计

本装置程序采用多线程结构，在主线程(用户接口线程)的基础上，增加两个辅助线程(工作者线程)，辅助线程负责处理数据采集，主线程负责界面响应、数据融合、数据显示。线程处理采用API，而不采用MFC编程，增加了程序的通用性。程序中还使用Suspend-Thread挂起线程、ResumeThread恢复线程、Exit-Thread退出线程。

线程同步采用临界区域(也称关键区域，即CRITI-CAL SECTION)措施，首先用CRITICAL_SEC-TION申明一个全局变量，再调用InitializeCriticalSec-tion初始化，使用EnterCriticalSection进入关键区域，使用LeaveCriticalSection离开关键区域，使用Delete-CriticalSection函数删除关键区域。其关键部分代码如下：

作者：伍文平，王小兵 新疆移动通信公司   来源：现代电子技术