[发明专利]球面相控阵天线的标校测算方法

权利要求书

1.一种球面相控阵天线的标校测算方法，具有如下加特征，在信标天线与测量点间设定距离测量模块、夹角测量模块，在直角坐标系的坐标轴上设定信标天线与X轴和Y轴的夹角计算模块、信标天线的方位角和俯仰角计算模块；信标天线与测量点间的距离测量模块和夹角测量模块采用全站仪进行测量，得到信标天线与球面相控阵天线测量点之间的距离和夹角，信标天线与坐标轴的夹角计算模块根据测量得到的距离和夹角，计算得到信标天线与球面相控阵天线坐标轴的夹角，然后在信标天线的方位角和俯仰角计算模块中转换为信标天线的方位角和俯仰角，这样就得到了信标天线在球面相控阵天线坐标系中的坐标。

2.按权利要求1所述的球面相控阵天线的标校测算方法，其特征在于：信标天线与测量点间的距离测量模块和角度测量模块的测量数据来自于全站仪，在球面相控阵上标记3个测量点，其中一个为坐标原点，记为点O，第二个在坐标系的X轴上，记为点A，第三个位于坐标系的Y轴上，记为点B，点A、点B与坐标原点O之间的距离都可以直接在球面相控阵天线上用测量工具卷尺测量，分别记为L_x、L_y，利用全站仪测量得到三个测量点A、B、O与全站仪之间的距离，分别记为L₁、L₂、L₃，信标天线与全站仪之间的距离记为L₀，全站仪测量得到的信标天线与三个测量点之间的夹角为分别记为θ₁、θ₂、θ₃，信标天线与三个测量点之间的距离分别记为L_sA、L_sB、L_sO，通过如下公式计算得到：

3.按权利要求1所述的球面相控阵天线的标校测算方法，其特征在于：信标天线与X轴和Y轴的夹角计算模块，其处理数据来自于距离测量模块，信标天线与X轴和Y轴之间的夹角为分别记为θ_x、θ_y，通过如下公式计算得到：

4.按权利要求1所述的球面相控阵天线的标校测算方法，其特征在于：信标天线的方位角和俯仰角计算模块根据信标天线与坐标原点之间的距离以及信标天线与X轴、Y轴的夹角，计算信标天线在球面相控阵天线中的方位角和仰角，其计算数据来自信标天线与X轴和Y轴的夹角计算模块。

5.按权利要求3或4所述的球面相控阵天线的标校测算方法，其特征在于：信标天线的方位角和俯仰角计算模块首先计算信标天线在球面相控阵天线上的投影，记为xy_⊥，利用如下公式计算得到：

然后利用下式计算得到信标天线在球面相控阵中的仰角方位角

通过以上利用全站仪的测量和相关计算，得到了信标天线在球面相控阵天线坐标系中的距离、方位角、仰角，确立了信标天线在坐标系中的坐标，就可以进行基于该信标天线和球面相控阵天线的波束形成及其它处理。

6.按权利要求1所述的球面相控阵天线的标校测算方法，其特征在于：选取球面相控阵天线的球心作为坐标原点O，建立球面天线直角坐标系Oxyz，选取X轴与球面的交叉点作为测量点A，XOY平面与球面的相交圆周上任选一点作为测量点B，以A点为起点作玄线AB，在玄线AB上选择E、F、G共三个测量点，OE连线形成△OEA，以G为垂点作AB的垂线CG，相交于球面的C点，使三个测量点A、B、C都在球面上；然后以G垂点作延伸至球面的垂线GC，以形成△CGA，然后按照测量要求在合适的距离处架设信标天线和全站仪，使全站仪与点A、点B之间无遮挡，P点以F点为垂点，以F测量点连线P点作垂线PF，再以远离切点A的K点连线P点，在K点外的H点连线P点，形成△PKH。