[发明专利]球面相控阵天线的标校测算方法

说明书

本发明公开的一种球面相控阵天线的标校测算方法，旨在解决在球面相控阵天线测试标校中确定信标天线坐标的问题。本发明通过以下技术方案予以实现：在信标天线与测量点间设定距离测量模块、夹角测量模块，以及信标天线与X轴和Y轴的夹角计算模块、方位角和俯仰角计算模块；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。

技术领域

领本发明涉及一种大型相控阵天线，特别是对大型球面相控阵天线中信标天线的坐标测算，尤其是用于相控阵天线系统的标校和测试方法。

背景技术

随着对同时可以进行测控通信的飞行器目标数目和系统作用空域的要求越来越高，球面相控阵天线应运而生，可以更好的满足系统要求。球面相控阵天线作为一种新型的共形相控阵天线，球面阵面位于XY平面内，阵面几何中心为坐标原点，X方向与阵面方位向重合，Y方向与阵面距离向重合；阵面在X方向与Y方向上完全对称，坐标原点即是相位中心。由于天线的球心对外不可见，因此难以直接测量信标天线相对于球心的距离、角度，从而确定信标天线在球面阵天线中的坐标以进行测算标校。现有技术中，球面相控阵天线的标校和测试，一般采用外置信标天线的方式，需要在球面相控阵天线坐标系中确定信标天线的坐标才能进行相关的标校和测试，传统方式是采用经过大地测量的标校塔上架设信标天线，这样可以确定信标天线的方向，但是受到标校塔的限制，使用不便，并且增加了测试难度。为了解决球面阵天线的标校和测试测量场地受限、技术复杂、难以用于实际工作中的问题，本发明提出了一种球面阵天线中信标天线的坐标测算方法。

发明内容

本发明的目的是针对球面相控阵天线标校、测试过程中，信标天线难以确定坐标的问题，提供一种方便快捷，测试精度高，且测试效率高的球面相控阵天线的标校测算方法，以解决在球面相控阵天线测试标校中确定信标天线坐标的问题。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：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。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明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，使用通用仪器设备进行测量，采用全站仪测量信标天线和测量点之间的距离和角度测量，通过距离测量模块和夹角测量模块测量信标天线与各测量点两两之间的夹角，得到全站仪与球面相控阵天线测量点及信标天线之间的距离，直线间夹角计算模块对测量得到的距离和角度进行运算，就可以得到信标天线在球面相控阵天线中的坐标，不需要传统的大地测量，使用方便快捷，解决了球面相控阵天线测试标校中确定信标天线坐标的问题。

本发明利用直线间夹角计算模块计算得到一组直线之间的夹角，通过平面间夹角计算模块对三个模块的输出数据进行相关计算，得到不同平面间的夹角，方位角和仰角计算模块对距离测量模块、夹角测量模块、直线间夹角计算模块和平面间夹角计算模块的数据做处理，计算得到信标天线在坐标系中的坐标，测试精度高，并且测试效率高。

本发明可以广泛应用于球面相控阵天线系统。

附图说明

图1是本发明在球面相控阵天线直角坐标系与信标天线的位置关系示意图。