[发明专利]天线方向图在轨测试方法、系统及电子设备

说明书

本发明提供了一种天线方向图在轨测试方法、系统及电子设备，涉及天线测试技术领域，该方法包括获取测试周期内各时刻的待测试天线的轨道参数、中继卫星的轨道参数、返向接收信号质量数据和遥测前向信号质量数据；根据该待测试天线的轨道参数、中继卫星的轨道参数计算测试周期内各时刻中继卫星相对待测试天线的俯仰角和方位角；根据返向接收信号质量数据、遥测前向信号质量数据、俯仰角和方位角得到待测试天线在测试周期内的天线方向图。本发明实施例提供的一种天线方向图在轨测试方法、系统及电子设备，可以实现天基测控的天线方向图在轨测试，且测试数据更新更加便捷和高效。

技术领域

本发明涉及天线测试技术领域，尤其是涉及一种天线方向图在轨测试方法、系统及电子设备。

背景技术

为支持各种空间飞行器的测控任务，世界各国建立了工作频段为C,S,X,Ku,Ka频段的测控通信系统。其中S频段多用于近地空间飞行器的测控。另外，天线方向图又叫辐射方向图(radiation pattern)、远场方向图(far-field pattern)，是指在离天线一定距离处，辐射场的相对场强(归一化模值)随方向变化的图形，通常采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面方向图来表示。

用户航天器S频段中继测控宽波束天线方向图在轨测试的目的是检验航天器入轨后天线方向图是否与设计预期一致，以及航天器空间位置和姿态变化对应测控天线性能变化情况。目前，国内外没有针对航天器天基测控天线方向图在轨测试的相关方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种天线方向图在轨测试方法、系统及电子设备，实现天基测控的天线方向图在轨测试，且测试数据更新更加便捷和高效。

第一方面，本发明实施例提供了一种天线方向图在轨测试方法，包括：获取测试周期内各时刻的待测试天线的轨道参数、中继卫星的轨道参数、返向接收信号质量数据和遥测前向信号质量数据；该轨道参数包括：轨道历元时间、轨道半长轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角和平近点角；根据该待测试天线的轨道参数、中继卫星的轨道参数计算测试周期内各时刻中继卫星相对待测试天线的俯仰角和方位角；根据返向接收信号质量数据、遥测前向信号质量数据、俯仰角和方位角得到待测试天线在测试周期内的天线方向图。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据返向接收信号质量数据、遥测前向信号质量数据、俯仰角和方位角得到待测试天线在测试周期内的天线方向图的步骤，包括：匹配该测试周期内各个时刻对应的返向接收信号质量数据、遥测前向信号质量数据、俯仰角和方位角；根据各个时刻对应的返向接收信号质量数据、俯仰角和方位角得到待测试天线在测试周期内的发射天线方向图；根据各个时刻对应的遥测前向信号质量数据、俯仰角和方位角得到待测试天线在测试周期内的接收天线方向图。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据该待测试天线的轨道参数、该中继卫星的轨道参数计算该测试周期内各时刻该中继卫星相对该待测试天线的俯仰角和方位角的步骤，包括：根据t时刻的待测试天线的轨道参数、中继卫星的轨道参数，计算t时刻待测试天线的空间坐标和姿态数据，以及中继卫星的空间坐标；根据待测试天线的空间坐标和姿态数据、中继卫星的空间坐标计算t时刻中继卫星相对待测试天线的方位角和俯仰角。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述根据t时刻的待测试天线的轨道参数、中继卫星的轨道参数，计算t时刻该待测试天线的空间坐标和姿态数据，以及该中继卫星的空间坐标的步骤，包括：根据t时刻的该待测试天线的轨道参数、中继卫星的轨道参数，利用STK软件计算t时刻待测试天线的空间坐标和姿态数据，以及中继卫星的空间坐标。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，在上述获取返向接收信号质量数据和遥测前向信号质量数据的步骤之后，还包括：剔除返向接收信号质量数据和遥测前向信号质量数据中的野值。