[发明专利]一种移动卫星通信系统跟踪方法

说明书

本发明提出一种移动卫星通信系统跟踪方法，利用天线系统本身的伺服精度，将其与天线接收到的信号电平对应，对跟踪精度范围内的相关区域进行划分，最终通过数据处理来计算出卫星所在的真实方向，从而调整天线完成对卫星实时稳定地跟踪。本发明提出的跟踪方法利用天线系统本身的伺服精度来实现动中通系统的实时跟踪，有效的消除了圆锥扫描原理跟踪方式下天线形成的偏移角，提高了天线的跟踪精度。利用一段时间内信号电平经数据处理后，可获得较为准确的电平值，数据利用率高，尤其是能有效避免偶然情况下带来的干扰，从而大大提高系统的容错力，实现高性能稳定可靠的卫星通信。

技术领域

本发明主要应用于移动卫星通信领域，尤其是车载或船载卫星通信系统的跟踪技术，具体为一种移动卫星通信系统跟踪方法。

背景技术

目前，移动卫星通信(动中通)技术广泛应用于军民领域的各个方面，常用的跟踪技术有步进跟踪、单脉冲跟踪、圆锥扫描跟踪。其中，圆锥扫描跟踪技术由于其结构简单，成本低的特点在移动卫星通信领域得到普遍应用。基于圆锥扫描原理的跟踪方式主要包括，副面偏离跟踪方式和天线偏离跟踪方式。例如：公告号为CN103259090A的中国发明专利，公开了“一种新型的圆锥扫描天线”，其通过电机带动副面实现偏焦旋转锥扫，这种方式为副面偏离的跟踪方案。公告号为CN106443738A的中国发明专利，公开了“一种动中通天线的跟踪方法”，其通过采集天线在固定偏移角上的信号来计算天线调整方向，这种方式为天线偏离的跟踪方案。以上两种方式均存在缺陷，副面偏离方式由于圆扫电机、曲轴的存在使得天线结构变得复杂并且遮挡了部分信号；天线偏离方式由于要形成固定偏移角，导致天线指向偏离真实卫星位置，损失部分信号强度。

发明内容

为了解决现有技术中天线结构复杂及天线指向固定偏移造成的信号强度减弱等缺陷。本发明提出一种新型的动中通天线跟踪方法，利用天线系统本身的伺服精度，将其与天线接收到的信号电平对应，对跟踪精度范围内的相关区域进行划分，最终通过数据处理来计算出卫星所在的真实方向，从而调整天线完成对卫星实时稳定地跟踪。

本发明的技术方案为：

所述一种移动卫星通信系统跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：判断天线是否对准卫星，若已对准，则进行步骤2，否则控制天线偏转直至对准卫星；

步骤2：在卫星通信系统所处载体运动状态下采集时间长度T内的天线指向偏差和信号电平；且在时间长度T内，信号电平下降的幅值小于设定阈值；

步骤3：对步骤2采集的天线指向偏差值进行筛选；

步骤4：根据经过步骤3处理后的天线指向偏差值进行区域划分，均等划分形成九宫格区域；其中所划分区域的边界为：

B_Up表示所划分区域的上边界，取俯仰方向上天线指向偏差值的正方向最大值；B_UpM表示所划分区域的上中边界；B_DownM表示所划分区域的下中边界；B_Down表示所划分区域的下边界，B_Down为负值，绝对值取值为俯仰方向上天线指向偏差值的负方向绝对值的最大值；B_Left表示所划分区域的左边界，B_Left为负值，绝对值取值为方位方向上天线指向偏差值的负方向绝对值的最大值；B_LeftM所划分区域的左中边界；B_RightM示所划分区域的右中边界；B_Right表示所划分区域的右边界，取方位方向上天线指向偏差值的正方向最大值；

步骤5：根据步骤4的区域划分结果，判断在九宫格区域中十字分布的5个区域是否都具有天线指向偏差数据点，且九宫格区域中天线指向偏差数据点总个数不小于采样次数的40％，若是，则该次采集的数据有效，否则该次采集的数据无效，返回步骤2；