舰载卫星天线虚拟现实系统及其建立方法、装置与流程

1.本发明涉及图像处理及虚拟现实技术领域，尤其涉及舰载卫星天线虚拟现实系统及其建立方法、装置。


背景技术：

2.舰载卫星天线采用自动卫星跟踪天线，由伺服驱动马达驱动天线运动，以便可以在运动中一直保持对卫星的跟踪。为了能够准确的计算出相应的水平角，仰角及极化角，必须要有一个准确的方向标，这个方向标是由罗经提供的数据经过天线系统计算得出正确的数值，然后系统通过驱动伺服驱动器使天线准确的定位，罗经为天线内置的罗经或通过设备接口连接的外部罗经。
3.自动卫星跟踪天线是当前最复杂、要求技术最高的天线，涉及到大量的专业知识，在培养学员进行实际操作的过程中，存在已下问题：(1)舰载卫星天线设备造价昂贵，采购用于学校教学成本太高；(2)天线体积庞大，结构复杂，教学过程中需调整姿态，难以讲解；(3)军舰出海训练费用高，天线被天线罩封闭，学员看不到实际姿态。
4.综上所述，目前舰载卫星天线的教学成本高且教学效果并不理想。
5.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种舰载卫星天线虚拟现实系统及其建立方法、装置，旨在解决现有技术中舰载卫星天线的教学成本高且教学效果不理想的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种舰载卫星天线虚拟现实系统的建立方法，所述方法包括以下步骤:
8.搭建三维模型，所述三维模型由军舰模型、地球模型和卫星模型关联得到，所述军舰模型包括用于模拟实际舰载卫星天线的动作和状态的卫星天线模拟模块；
9.将所述三维模型导入unity3d引擎中，得到卫星天线模型；
10.设计虚拟天线控制模块，所述虚拟天线控制模块用于将控制指令转换为控制所述卫星天线模拟模块的所需状态命令和速度命令；
11.根据所述状态命令和所述速度命令，驱动所述卫星天线模拟模块跟踪所述卫星模型。
12.可选地，所述搭建三维模型，包括：
13.根据军舰的航行路线确定所述军舰的地球坐标经纬度；
14.基于所述地球坐标经纬度，将所述军舰模型和所述地球模型关联，得到三维模型；
15.根据所要跟踪的卫星的运行速度及运行轨道数据，建立所述卫星模型；
16.将所述卫星模型与所述三维模型进行关联，得到所述三维模型。
17.可选地，所述卫星天线模拟模块通过按照1：1还原所述实际舰载卫星天线得到，包
括天线基座、俯仰轴、伺服电机、行星减速器、方位轴、交叉轴、步进电机、检测装置、反馈装置、天线支架和天线；
18.所述天线基座固定在军舰上，所述天线支架的下端通过所述方位轴与所述天线基座的顶部连接，所述方位轴一侧固定有所述行星减速器，所述行星减速器的行星轮与所述天线基座的顶部齿合连接，所述行星减速器上端设置所述伺服电机，所述反馈装置设置在所述方位轴的另一侧；
19.所述天线底部设置有所述俯仰轴、所述交叉轴和所述检测装置，所述俯仰轴的两端设置在所述天线支架的上端，所述交叉轴连接有所述步进电机；
20.所述伺服电机与az驱动模块连接；
21.所述步进电机与el驱动模块连接。
22.可选地，所述虚拟天线控制模块包括控制界面、初始界面和参数设置界面，包括：
23.在控制界面上，将控制开关和功能按键加上碰撞使之能被鼠标射线点击，并为所述控制开关加上旋转角度动画用于表示开和关的状态，所述控制开关的开和关用于关联初始界面的进入和退出；
24.所述初始界面显示当前所要跟踪的所述卫星模型的基本信息，所述卫星的基本信息包括方位角、俯仰角、方位角浮动值、俯仰角浮动值、控制状态和自动跟踪模式；
25.所述参数设置界面用于进行所要跟踪卫星的选择和站位姿态的设置；
26.所述功能按键中的回退按键用于关联进入所述初始界面和所述参数设置界面。
27.可选地，所述方法还包括：
28.采集真实天线控制各控制参数的最低值和最高值，所述控制参数包括俯仰角、交叉角和方位角；
29.记录真实天线的所述各控制参数从所述最低值到达所述最高值的时间及轨迹，并导入maya软件中制作各所述控制参数的关于时间的动画；
30.设置所述虚拟天线控制模块各所述控制参数的参数范围，并基于各所述控制参数的参数范围，从相应的所述关于时间的动画中截取部分动画，以用于控制所要跟踪的卫星的站位姿态。
31.可选地，所述方法还包括：
32.将动画控制器animator组件挂载到所述卫星天线模拟模块上；
33.在同一时间播放不同的所述部分动画时，根据不同的所述部分动画分别声明对应的bool变量；
34.将不同的所述部分动画及其对应的所述bool变量使用所述动画控制器animator组件进行关联。
35.可选地，所述方法还包括：
36.设置显示设备，所述显示设备用于显示所述三维模型及其运动轨迹。
37.此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种舰载卫星天线虚拟现实系统的建立装置，所述装置包括：
38.模型搭建模块，用于搭建三维模型，所述三维模型由军舰模型、地球模型和卫星模型关联得到，所述军舰模型包括用于模拟实际舰载卫星天线的动作和状态的卫星天线模拟模块；
39.模型导入模块，用于将所述三维模型导入unity3d引擎中，得到卫星天线模型；
40.设计模块，用于设计虚拟天线控制模块，所述虚拟天线控制模块用于将控制指令转换为控制所述卫星天线模拟模块的所需状态命令和速度命令；
41.驱动模块，用于根据所述状态命令和所述速度命令，驱动所述卫星天线模拟模块跟踪所述卫星模型
42.此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种舰载卫星天线虚拟现实系统，所述系统包括：
43.虚拟卫星天线模拟模块，用于模拟实际舰载卫星天线的各种动作和状态；
44.虚拟天线控制模块，用于根据舰载卫星天线的位置数据、接收的星标信号电平以及开关的状态，产生对舰载卫星天线进行控制所需的各种状态命令和速度命令并发送至所述虚拟天线驱动模块；
45.虚拟天线驱动模块，用于根据所述状态命令和所述速度命令控制所述虚拟卫星天线模拟模块中天线的方向轴转动和俯仰轴转动。
46.可选地，所述虚拟卫星天线模拟模块包括天线基座、俯仰轴、伺服电机、行星减速器、方位轴、交叉轴、步进电机、检测装置、反馈装置、天线支架和天线；
47.所述虚拟天线驱动模块包括az驱动模块和el驱动模块；
48.所述天线基座固定在军舰上，所述天线支架的下端通过所述方位轴与所述天线基座的顶部连接，所述方位轴一侧固定有所述行星减速器，所述行星减速器的行星轮与所述天线基座的顶部齿合连接，所述行星减速器上端设置所述伺服电机，所述反馈装置设置在所述方位轴的另一侧；
49.所述天线底部设置有所述俯仰轴、所述交叉轴和所述检测装置，所述俯仰轴的两端设置在所述天线支架的上端，所述交叉轴连接有所述步进电机；
50.所述伺服电机与所述az驱动模块连接；
51.所述步进电机与所述el驱动模块连接。
52.可选地，所述虚拟天线驱动模块和所述虚拟天线控制模块布置在控制机柜中，所述控制机柜中还布置有机柜电源、串口服务器、放大器、频段信号切换控制矩阵和卫星通信信道终端；
53.所述机柜电源为所述控制机柜提供工作电源；
54.所述串口服务器和所述频段信号切换矩阵均与所述虚拟天线控制模块连接；
55.所述卫星通信信道终端经所述放大器与所述虚拟天线控制模块的信号输入端连接。
56.可选地，所述系统还包括：
57.显示设备，用于显示所述虚拟卫星天线模拟模块的模拟情景。
58.本发明提出的舰载卫星天线虚拟现实系统及其建立方法、装置，通过搭建三维模型并将三维模型导入unity3d引擎中，所述三维模型由军舰模型、地球模型和卫星模型关联得到，所述军舰模型包括用于模拟实际舰载卫星天线的动作和状态的卫星天线模拟模块；设计虚拟天线控制模块，所述虚拟天线控制模块用于将控制指令转换为控制所述卫星天线模拟模块的所需状态命令和速度命令；根据所述状态命令和所述速度命令，驱动所述卫星天线模拟模块跟踪所述卫星模型。采用本方法建立的舰载卫星天线虚拟现实系统，可选择
军舰在地球海洋中的任意位置，通过位置变化训练学员对不同经纬度的对星练习，实现了虚拟天线动作仿真，解决了海军军事卫星通讯教学训练中，存在的天线体积大、设备昂贵、天线罩封闭看不到实际姿态和教学难理解的问题。
附图说明
59.图1为本发明第一实施例中舰载卫星天线虚拟现实系统的建立方法的流程图；
60.图2为本发明第一实施例中军舰、地球和卫星三维模型的结构示意图；
61.图3为本发明第一实施例中卫星天线模拟模块的结构示意图；
62.图4为本发明第一实施例中卫星天线模拟模块的驱动原理图；
63.图5为本发明第一实施例中卫星天线模拟模块的转动示意图；
64.图6为本发明第二实施例中舰载卫星天线虚拟现实系统的建立装置的结构图；
65.图7是本发明第三实施例中舰载卫星天线虚拟现实系统的结构图。
66.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
67.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
68.参照图1，图1为本发明舰载卫星天线虚拟现实系统的建立方法第一实施例的流程示意图。
69.在第一实施例中，所述舰载卫星天线虚拟现实系统的建立方法包括以下步骤：
70.步骤s10，搭建三维模型，所述三维模型由军舰模型、地球模型和卫星模型关联得到，所述军舰模型包括用于模拟实际舰载卫星天线的动作和状态的卫星天线模拟模块。
71.需要说明的是，本实施例采用maya软件搭建某型军舰、地球、卫星三维模型，比如制作一个球体作为地球模型，将其半径设置成6400，代表6400km，将球体划分经纬度。在我国海域经纬度范围找一点，作为军舰初始点，构建卫星天线虚拟模型。根据所要跟踪的卫星的运行速度及运行轨道数据，建立虚拟卫星模型。
72.然后将构建的军舰模型、地球模型和虚拟卫星模型进行关联，得到如吐2所示的三维模型。
73.步骤s20，将所述三维模型导入unity3d引擎中，得到卫星天线模型。
74.需要说明的是，将三维模型导入unity3d引擎是为了搭建环境场景，用于交互操作，得到卫星天线模型作为控制对象。
75.步骤s30，设计虚拟天线控制模块，所述虚拟天线控制模块用于将控制指令转换为控制所述卫星天线模拟模块的所需状态命令和速度命令。
76.需要说明的是，虚拟天线控制模块等同于实际舰载卫星天线系统中的acu天线控制器，本实施例中可通过编写虚拟天线控制模块的逻辑脚本，用于通过修改acu参数驱动卫星天线模拟模块按照俯仰角和方位角参数调整天线姿态，以及还原舰载卫星天线的参数控制姿态变化。
77.步骤s40，根据所述状态命令和所述速度命令，驱动所述卫星天线模拟模块跟踪所述卫星模型。
78.本实施例通过采用如上方法建可建立舰载卫星天线虚拟现实系统，利用该虚拟现
实系统进行教学，能够解决海军军事卫星通讯教学训练中，存在天线体积大、设备昂贵、天线罩封闭看不到实际姿态和教学难理解等问题。
79.在一实施例中，所述步骤s10，包括如下步骤：
80.s11、根据军舰的航行路线确定所述军舰的地球坐标经纬度。
81.s12、基于所述地球坐标经纬度，将所述军舰模型和所述地球模型关联，得到三维模型。
82.需要说明是，本实施例可采用maya建模技术，基于物体实际尺寸数据和外观照片进行模型构建。军舰模型在地球模型的具体空间位置通过经纬度进行关联，卫星模型是根据实际卫星轨道高度及赤道位置和地球模型、军舰模型进行关联。
83.s13、根据所要跟踪的卫星的运行速度及运行轨道数据，建立所述卫星模型。
84.s14、将所述卫星模型与所述三维模型进行关联，得到所述三维模型。
85.在一实施例中，所述卫星天线模拟模块通过按照实际尺寸1：1还原所述实际舰载卫星天线得到，如图3所示，所述卫星天线模拟模块包括天线基座1、俯仰轴2、伺服电机3、行星减速器4、方位轴5、交叉轴6、步进电机7、检测装置8、反馈装置9、天线支架10和天线11；
86.所述天线基座1固定在军舰上，所述天线支架10的下端通过所述方位轴5与所述天线基座1的顶部连接，所述方位轴5一侧固定有所述行星减速器4，所述行星减速器4的行星轮与所述天线基座1的顶部齿合连接，所述行星减速器4上端设置所述伺服电机3，所述反馈装置9设置在所述方位轴5的另一侧；
87.所述天线11底部设置有所述俯仰轴2、所述交叉轴6和所述检测装置8，所述俯仰轴2的两端设置在所述天线支架10的上端，所述交叉轴6连接有所述步进电机7；
88.所述伺服电机3与az驱动模块连接；
89.所述步进电机7与el驱动模块连接。
90.需要说明的是，所述反馈装置用于检测方向角度，所述检测装置用于检测俯仰角度。
91.需要说明的是，az驱动模块用于控制所述卫星天线虚拟模块中天线的方向轴转动，el驱动模块用于控制所述卫星天线虚拟模块中天线的俯仰轴转动。
92.需要说明的是，虚拟天线控制模块(acu)、天线驱动模块和卫星天线模拟模块之间的信号传递关系如图4所示，acu模块是以微处理器为基础，加上其他功能模块，完成各种控制方式。它根据舰载卫星天线的位置数据、接收的星标信号电平以及它前面板各开关的状态，产生对天线控制所需的各种状态命令和速度命令。acu模块将这些状态命令和速度命令送入天线驱动模块。同时，acu模块可以通过前面板上的各种操作键对天线的各种参数和特性参数重新设置和存储，并显示天线的各种参数。
93.天线驱动模块包括az驱动模块和el驱动模块。其中az是方位驱动。el是俯仰驱动。az驱动模块用来控制天线图中的方向轴转动方向。el驱动模块用来控制俯仰轴转动俯仰。舰载卫星天线旋转方向，如图5所示，图5中，左侧为俯仰角度转动方向，右侧为方向角度转动方向。
94.在一实施例中，所述虚拟天线控制模块包括控制界面、初始界面和参数设置界面，包括：
95.在控制界面上，将控制开关和功能按键加上碰撞使之能被鼠标射线点击，并为所
述控制开关加上旋转角度动画用于表示开和关的状态，所述控制开关的开和关用于关联初始界面的进入和退出；
96.所述初始界面显示当前所要跟踪的卫星模型的基本信息，所述卫星的基本信息包括方位角、俯仰角、方位角浮动值、俯仰角浮动值、控制状态和自动跟踪模式；
97.所述参数设置界面用于进行所要跟踪卫星的选择和站位姿态的设置；
98.所述功能按键中的回退按键用于关联进入所述初始界面和所述参数设置界面。
99.需要说明的是，虚拟天线控制模块的逻辑脚本即acu的控制程序可以采用c#语言编写，首先按照相关资料编写对应的界面，将acu模块的控制开关以及各个功能按键加上碰撞，使之能被鼠标射线点击，然后给开关加上旋转角度动画，表示开和关的状态。其中，功能按键包括上，下，左，右，确认，回退6个按键，每个按键按下的同时会让与之对应的绿灯亮，这里使用深绿和亮绿材质球动态替换达到鼠标点击按键让灯有明暗效果。
100.需要说明的是，虚拟天线控制模块包括控制界面、初始界面和参数设置界面，控制开关的开和关用于关联初始界面的进入和退出，当前界面上的回退功能按键用于关联进入参数设置界面或参数设置界面，比如，控制界面上的回退按键用于关联进入初始界面，初始界面上的回退按键用于关联进入参数设置界面。
101.具体地，初始界面会默认显示当前跟踪的卫星的基本信息，所述卫星的基本信息包括方位角，俯仰角，方位角浮动值，俯仰角浮动值，acu状态以及自动跟踪模式。其中：方位角代表当前天线的方位与正方向(也就是军舰的船头方向)转动的角度。而俯仰角代表当前天线的俯仰与正方向(也就是军舰的甲板为水平线)转动的角度。正常情况下，俯仰角和方向角浮动值很小，可以使用随机10以内的随机数每秒更新随机数，将随机数结果除以10，或者100达到小数浮动效果。acu状态，默认为待定，这里针对所有的状态，在脚本中可以使用枚举类型。除了待定，还有跟踪中，跟踪完成等。自动跟踪选择确认后，会将状态由待定更改为跟踪中，一段时间数值趋于稳定后，才会变成跟踪完成状态。跟踪完成状态就代表了acu(也就是军舰)跟踪到了卫星
102.参数设置界面用于进行所要跟踪卫星的选择和站位姿态的设置。其中卫星选择包括：星号，星经，频率等，星号代表卫星的标识。这里以国际卫星标识符为例：第一行：2000；第二行:10rw。对应卫星的模型也要将其名字命名成2000_10rw。其名字中_可以用其它区分符进行替换。星号星经频率均可改变，这里使用文本输入框可以实现自行编辑的效果。虚拟软件中将所有的星号列成表格存成配置文件，验证星号文本框输入的星号的值是否正确。卫星参数界面设置完成后，可以点击回退按钮回到初始界面，点击自动跟踪，则会自动跟踪当前的虚拟卫星。通过使用点对点方式，把卫星和天线当作俩个人的话，就好比是我看着你，你看着我，这样就是跟踪成功。
103.比如所要跟踪的卫星以同步卫星为例，将虚拟卫星模型高度也就是三维坐标中的z值设置成42400，代表42400km；制作一个球体，将其半径设置成6400，代表6400km，将球体划分经纬度。在我国海域经纬度范围找一点。作为军舰初始点，将z轴作为正方向，将卫星y轴旋转180度，使其z轴指向球心。将军舰初始点的z轴和卫星的z轴调整至一条水平线即为卫星校准。天线模型模块分层级，首先是底座以上的模型为一个整体，其旋转轴坐标设置在方向轴的中心点。将方向轴设置成父节点，方向轴以上的模型设置成其子节点，第二步将俯仰轴设置成第二父节点，俯仰轴模型以上设置成其子节点。天线方向变化则转动方向轴的y
轴，天线俯仰变化则转动俯仰轴的x轴，卫星校准过程使用tranform.lookat()方法，即我看着你，你看着我，z轴一致，通过转动这俩个轴达到校准效果。
104.需要说明的是，本实施例将搭建完成的三维模型导入unity 3d引擎，采用c#语言编写控制系统(antenna control unit，acu)逻辑脚本，实现通过修改acu参数驱动天线模型按照俯仰、方位等参数调整天线姿态，还原真实设备的参数控制姿态(俯仰、交叉、方位)变化，完成舰载天线从扇扫-捕获-跟踪卫星，进而完成舰载天线对星训练。
105.特别地，为保证精确度，所有参数均使用double双精度浮点数来精确。
106.在一实施例中，所述方法还包括：
107.采集真实天线控制各控制参数的最低值和最高值，所述控制参数包括俯仰角、交叉角和方位角；
108.记录真实天线的所述各控制参数从所述最低值到达所述最高值的时间及轨迹，并导入maya软件中制作各所述控制参数的关于时间的动画；
109.设置所述虚拟天线控制模块各所述控制参数的参数范围，并基于各所述控制参数的参数范围，从相应的所述关于时间的动画中截取部分动画，以用于控制所要跟踪的卫星的站位姿态。
110.需要说明的是，为实现虚拟acu天线控制器参数设置和虚拟天线设备的姿态对应，本实施例采集真实设备acu天线控制器俯仰角参数最低值，将其设置成最高值，拍摄记录真实设备天线从最低值到达最高值的时间以及轨迹，导入maya中制作相应时间的动画，为实现虚拟acu俯仰角参数设置某个值，虚拟天线做出相应动画。在虚拟系统中模拟控制时，设置所述虚拟天线控制模块各所述控制参数的参数范围，并基于各所述控制参数的参数范围，从相应的所述关于时间的动画中截取部分动画，以用于控制所要跟踪的卫星的站位姿态。
111.以俯仰角为例，采集真实设备acu天线控制器俯仰角参数最低值，将其设置成最高值，拍摄记录真实设备天线从最低值到达最高值的时间以及轨迹，导入maya中制作相应时间的动画，为实现虚拟acu俯仰角参数设置某个值，虚拟天线做出相应动画，采用如下方式：
112.设置虚拟acu天线控制器也控制俯仰角参数范围，例俯仰角范围40-120，代码及其含义如下：
113.double pitchangle；(pitchangle为脚本中定义的俯仰角名字)；
114.if(pitchangle》120)；(如果pitchangle的值大于120)；
115.pitchangle＝120；(将pitchangle的值设置成120)；
116.if(pitchangle《40)；(如果pitchangle的值小于40)；
117.pitchangle＝40；(将pitchangle的值设置成40)；
118.利用如下公式获取应该播放的动画时间点：
119.ts＝∠c/(∠max-∠min)*tz；
120.te＝∠x/(∠max-∠min)*tz；
121.其中，ts为俯仰角动画应该截取的开始时间点，∠c为俯仰角起始值，∠max为俯仰角上限，∠min为俯仰角下限，tz为俯仰角动画总时长。te为俯仰角动画应该截取的结束时间点。
122.通过上述公式截取俯仰角对应动画，以此类推，方向角，交叉角等使用该方式截取
相应动画。
123.在一实施例中，所述方法还包括：
124.将动画控制器animator组件挂载到所述卫星天线模拟模块上；
125.在同一时间播放不同的所述部分动画时，根据不同的所述部分动画分别声明对应的bool变量；
126.将不同的所述部分动画及其对应的所述bool变量使用所述动画控制器animator组件进行关联。
127.需要说明的是，acu参数同时设置多个的情况下，则需要同一时间播放截取的不同动画。为此使用动画控制器animator组件(一种专门播放动画的控制器)挂载到天线物体上，根据动画分别声明对应的bool变量(bool值true为是，false为否)，将变量和动画使用animator组件进行关联，从而实现虚拟天线动作仿真。
128.在一实施例中，所述方法还包括：
129.设置显示设备，所述显示设备用于显示所述三维模型及其运动轨迹。
130.需要说明的是，所述显示模块包括vr眼镜或个人计算机，可在pc端完成操作训练，也可采用vr设备，通过vr眼镜身临其境的置身军舰场景中，完成卫星天线的对星操作。
131.此外，如图6所示，本发明实施例还提出一种舰载卫星天线虚拟现实系统的建立装置，所述装置包括：
132.模型搭建模块10，用于搭建三维模型，所述三维模型由军舰模型、地球模型和卫星模型关联得到，所述军舰模型包括用于模拟实际舰载卫星天线的动作和状态的卫星天线模拟模块；
133.模型导入模块20，用于将所述三维模型导入unity3d引擎中，得到卫星天线模型；
134.设计模块30，用于设计虚拟天线控制模块，所述虚拟天线控制模块用于将控制指令转换为控制所述卫星天线模拟模块的所需状态命令和速度命令；
135.驱动模块40，用于根据所述状态命令和所述速度命令，驱动所述卫星天线模拟模块跟踪所述卫星模型。
136.本实施例建立的舰载卫星天线虚拟现实系统，能够解决海军军事卫星通讯教学训练中，存在天线体积大、设备昂贵、天线罩封闭看不到实际姿态和教学难理解等问题。
137.在一实施例中，所述模型搭建模块10，包括：
138.确定单元，用于根据军舰的航行路线确定所述军舰的地球坐标经纬度；
139.第一关联单元，用于基于所述地球坐标经纬度，将所述军舰模型和所述地球模型关联，得到三维模型；
140.构建单元，用于根据所要跟踪的卫星的运行速度及运行轨道数据，建立所述卫星模型；
141.第二关联单元，用于将所述卫星模型与所述三维模型进行关联，得到所述三维模型。
142.在一实施例中，所述卫星天线模拟模块通过按照1：1还原所述实际舰载卫星天线得到，包括天线基座、俯仰轴、伺服电机、行星减速器、方位轴、交叉轴、步进电机、检测装置、反馈装置、天线支架和天线；
143.所述天线基座固定在军舰上，所述天线支架的下端通过所述方位轴与所述天线基
座的顶部连接，所述方位轴一侧固定有所述行星减速器，所述行星减速器的行星轮与所述天线基座的顶部齿合连接，所述行星减速器上端设置所述伺服电机，所述反馈装置设置在所述方位轴的另一侧；
144.所述天线底部设置有所述俯仰轴、所述交叉轴和所述检测装置，所述俯仰轴的两端设置在所述天线支架的上端，所述交叉轴连接有所述步进电机；
145.所述伺服电机与az驱动模块连接；
146.所述步进电机与el驱动模块连接。
147.在一实施例中，所述虚拟天线控制模块包括控制界面、初始界面和参数设置界面，包括：
148.在控制界面上，将控制开关和功能按键加上碰撞使之能被鼠标射线点击，并为所述控制开关加上旋转角度动画用于表示开和关的状态，所述控制开关的开和关用于关联初始界面的进入和退出；
149.所述初始界面显示当前所要跟踪的卫星模型的基本信息，所述卫星的基本信息包括方位角、俯仰角、方位角浮动值、俯仰角浮动值、控制状态和自动跟踪模式；
150.所述参数设置界面用于进行所要跟踪卫星的选择和站位姿态的设置；
151.所述功能按键中的回退按键用于关联进入所述初始界面和所述参数设置界面。
152.在一实施例中，所述装置还包括：
153.采集模块，用于采集真实天线控制各控制参数的最低值和最高值，所述控制参数包括俯仰角、交叉角和方位角；
154.时间-动画记录模块，用于记录真实天线的所述各控制参数从所述最低值到达所述最高值的时间及轨迹，并导入maya软件中制作各所述控制参数的关于时间的动画；
155.动画截取模块，用于设置所述虚拟天线控制模块各所述控制参数的参数范围，并基于各所述控制参数的参数范围，从相应的所述关于时间的动画中截取部分动画，以用于控制所要跟踪的卫星的站位姿态。
156.在一实施例中，所述系统还包括：
157.挂载模块，用于将动画控制器animator组件挂载到所述卫星天线模拟模块上；
158.变量对应模块，用于在同一时间播放不同的所述部分动画时，根据不同的所述部分动画分别声明对应的bool变量；
159.关联模块，用于将不同的所述部分动画及其对应的所述bool变量使用所述动画控制器animator组件进行关联。
160.在一实施例中，所述装置还包括：
161.显示设备，用于显示所述三维模型及其运动轨迹。
162.本发明所述舰载卫星天线虚拟现实系统的建立装置的其他实施例或具有实现方法可参照上述各方法实施例，此处不在赘余。
163.此外，如图7所示，本发明实施例还提出了一种舰载卫星天线虚拟现实系统，所述系统包括：
164.虚拟卫星天线模拟模块100，用于模拟实际舰载卫星天线的各种动作和状态；
165.虚拟天线控制模块200，用于根据舰载卫星天线的位置数据、接收的星标信号电平以及开关的状态，产生对舰载卫星天线进行控制所需的各种状态命令和速度命令并发送至
所述虚拟天线驱动模块，其中，星标信号是卫星模型发出的，作用是识别天线接收卫星信号的强弱；
166.虚拟天线驱动模块300，用于根据所述状态命令和所述速度命令控制所述虚拟卫星天线模拟模块中天线的方向轴转动和俯仰轴转动。
167.在一实施例中，所述虚拟卫星天线模拟模块包括天线基座、俯仰轴、伺服电机、行星减速器、方位轴、交叉轴、步进电机、检测装置、反馈装置、天线支架和天线；
168.所述虚拟天线驱动模块包括az驱动模块和el驱动模块；
169.所述天线基座固定在军舰上，所述天线支架的下端通过所述方位轴与所述天线基座的顶部连接，所述方位轴一侧固定有所述行星减速器，所述行星减速器的行星轮与所述天线基座的顶部齿合连接，所述行星减速器上端设置所述伺服电机，所述反馈装置设置在所述方位轴的另一侧；
170.所述天线底部设置有所述俯仰轴、所述交叉轴和所述检测装置，所述俯仰轴的两端设置在所述天线支架的上端，所述交叉轴连接有所述步进电机；
171.所述伺服电机与所述az驱动模块连接；
172.所述步进电机与所述el驱动模块连接。
173.在一实施例中，所述虚拟天线驱动模块和所述虚拟天线控制模块布置在控制机柜中，所述控制机柜中还布置有机柜电源、串口服务器、放大器、频段信号切换控制矩阵和卫星通信信道终端；
174.所述机柜电源为所述控制机柜提供工作电源；
175.所述串口服务器和所述频段信号切换矩阵均与所述虚拟天线控制模块连接；
176.所述卫星通信信道终端经所述放大器与所述虚拟天线控制模块的信号输入端连接。
177.在一实施例中，所述系统还包括：
178.显示设备，用于显示所述虚拟卫星天线模拟模块的模拟情景。
179.本实施例中的舰载卫星天线虚拟现实系统可选择军舰在地球海洋中的任意位置，通过位置变化训练学员对不同经纬度的对星练习，实现了虚拟天线动作仿真，解决了海军军事卫星通讯教学训练中，存在的天线体积大、设备昂贵、天线罩封闭看不到实际姿态和教学难理解的问题。
180.本发明所述舰载卫星天线虚拟现实系统的其他实施例或具有实现方法可参照上述各方法实施例，此处不在赘余。
181.此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
182.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
183.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做
出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(read only memory，rom)/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，节点打包设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
184.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。