[发明专利]一种适用于三轴转台式测控天线的星体标校方法

权利要求书

1.一种适用于三轴转台式测控天线的星体标校方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：选择标校源：

在天球中选择位置精确已知，且满足三轴转台式测控天线G/T增益指标的射电星作为标校源；

对于某一射电星而言，G/T值通过以下公式计算：

其中k为波尔兹曼常数，Y因子采用公式计算，P₁为三轴转台式测控天线对射电星的测量值，P₂为三轴转台式测控天线对冷空的测量值，φ(f)为射电星在测试频率f上的辐射通量密度，λ为工作波长，K₁,K₂,K₃分别为大气衰减修正系数、射电星角扩展修正系数和射电星通量密度随时间而变的修正系数；

步骤2：控制三轴转台式测控天线指向选择的标校源进行扫描，得到天线对应于最大功率值的天线系统方位角测量值A_c、天线系统俯仰角测量值E_c以及第三轴角度测量值T_c，并得到此时标校源的方位角真值A_z和俯仰角真值E_z；

步骤3：重复步骤2，获得N组(A_ci,E_ci,T_ci,A_zi,E_zi)，i＝1,2,…,N；

步骤4：建立三轴转台式天线角度标校模型：

所建立的大地坐标系下的三轴转台式天线角度标校模型为：

其中A_z为目标方位角真值，E_z为目标俯仰角真值，δ为天线方位轴与俯仰轴的不正交度，θ_M为天线座大盘不水平的最大值，A_M为天线座大盘不水平的最大值所处的方位角，X，Y，Z为大地坐标系与测量坐标系的转换矩阵变量：

T为第三轴角度真值，θ为第三轴倾斜角真值，第三轴的误差模型为：

T＝T_c+T₀

θ＝θ₀+Δθ

T_c为第三轴角度读数，T₀为第三轴零值误差，θ₀是为第三轴倾斜角理论值，Δθ为第三轴倾斜角误差；

而A^#和E^#为测量坐标系下天线系统方位角和俯仰角的测量真值：

A^#＝A_c+A₀+δtgE_c+K_bsecE_c

E^#＝E_c+E₀+E_gcosE+E_dcotE

式中A_c为天线系统方位角测量值，A₀为天线系统方位角零位误差，E_c为天线系统俯仰角测量值，E₀为天线系统俯仰角零位误差，E_g为重力下垂引起的俯仰误差系数，K_b为天线电轴与俯仰轴不匹配引起的方位误差，E_d为大气折射率，E＝E_c+θ₀cosA_c；

步骤5：给三轴转台式天线角度标校模型中的待求解系数设定初值；所述待求解系数为：天线方位轴与俯仰轴的不正交度δ、天线座大盘不水平的最大值θ_M、天线座大盘不水平的最大值所处的方位角A_M、第三轴零值误差T₀、第三轴倾斜角误差天线Δθ、系统方位角零位误差A₀、天线系统俯仰角零位误差E₀，重力下垂引起的俯仰误差系数E_g，天线电轴与俯仰轴不匹配引起的方位误差K_b，大气折射率E_d；

并定义指标函数：

其中和为将步骤2得到的N组(A_ci,E_ci,T_ci,A_zi,E_zi)中的A_ci,E_ci,T_ci以及三轴转台式天线自身的第三轴倾斜角理论值θ₀带入三轴转台式天线角度标校模型，计算得到的目标方位角修正真值和目标俯仰角修正真值；

以三轴转台式天线角度标校模型中的待求解系数为优化变量，对指标函数进行优化求解，得到满足指标要求的待求解系数，从而得到满足指标要求的三轴转台式天线角度标校模型。