随着民航空管系统提出“两地一空”[1]保障目标,卫星通信以它独有的优势在民航通信中发挥着重要的作用。由于大多数台站(点)地理位置偏远,环境复杂恶劣,受天气和环境影响导致的对星角度偏离使得通信可靠性大大降低。为减轻维护人员的工作强度,使对星操作简单、便捷、准确,保证民航卫星通信链路的畅通,研究自动对星装置具有重要的应用价值。本文通过对民航空管系统卫星台站(点)中使用的接收设备进行研究改造,设计了一款符合民航空管规则要求的卫星天线自动对星系统。本论文主要开展了以下工作,首先是对民航常用卫星天线对星机构进行了分析研究,针对常见卫星天线结构设计了自动对星系统的总体方案。二是设计了接收机信号检测判断电路和自动控制电路,系统采用STM32单片机作为核心,利用其内置的12位ADC对卫星接收机输出信号数字化处理,通过软件判断信号强度,并根据信号强度输出卫星天线方位角和俯仰角控制信号,通过驱动芯片驱动舵机,实现天线角度的修正。三是按照系统要求设计了自动对星运动控制机构,采用舵机云台,利用机械臂和传感器,实时判断天线姿态并由控制电路对舵机进行驱动调节天线角度,最终使卫星天线与信源保持最佳相对位置,实现自动对星,保障通信链路的通畅。论文最后对系统进行了联合调试,通过舵机云台的舵机和机械臂为支架,将“户户通”卫星天线固定并接通后对整个系统功能进行了测试,测试结果表明,所设计系统实现了根据链路传输质量和接收到的卫星信号的强弱自动搜索卫星功能和对搜索到的卫星完成自动对星操作的功能,基本实现了预期的功能要求。