[发明专利]船载卫星天线的波浪式寻星方法

说明书

本发明公开了船载卫星天线的波浪式寻星方法，包括有寻星初始化及圆周粗扫及正弦精扫，所述圆周粗扫中，天线的姿态调整至所述俯仰指令角与极化指令角，天线的方位角沿圆周旋转，同时天线的俯仰角在所述俯仰指令角的两侧作摆动。本发明在方位角旋转寻星时，俯仰角也保持有一定范围的摆动，扫描曲线由圆变成了沿圆轨迹弯折的顺滑曲线，直接增加了扫描行程，实际上可以理解成线扫描变成了面扫描，消除了计算、机械或控制系统带来的误差，从而提高了寻星效率，减少了卫星天线寻星时间；特别是遮挡导致信号中断的情况，在遮挡状况消除后可迅速重新寻星，最大程度减少信号中断时间，保证船舶的安全可靠航行。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及到一种船载卫星天线的波浪式寻星方法。

背景技术

“动中通”是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称，用于实现移动载体与卫星间的通信。卫星信号微弱且具有极强的方向性，为了保证移动载体（如船舶、火车等）接收到稳定的信号，以满足通信的要求，需要实时检测天线与卫星的偏差，并及时调整天线姿态，即保证天线实时对准卫星，所以卫星天线自动跟踪技术是卫星天线的核心技术之一。此外，当天线在已跟踪状态下受到外界环境遮挡干扰，则会出现丢星情况，而惯导存在误差漂移，长时间移动后也可能出现丢星，从而导致天线无法准确对准卫星方向，致使通信失败，因此需要设置相应的重新寻星策略及方法。

卫星天线自动跟踪技术在专利文献1中已有详细介绍，本申请不在赘述。而现有寻星方法卫星一般是先解算天线俯仰角度，然后保持一定俯仰角度使方位角不断旋转进行寻星，但因为计算、机械和控制部分的细微误差，会出现方位旋转多圈才能锁星的情况，自动寻星时间和遮挡后的寻星恢复时间一般都在60秒以上，最长能达到200秒左右，因此信号中断的时间较长，有些情况下会给航行器带来潜在的安全风险。

专利文献1：CN106299699B。

发明内容

为了解决现有卫星天线寻星方法耗时较长的不足，本发明提供了一种船载卫星天线的波浪式寻星方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种船载卫星天线的波浪式寻星方法，包括有寻星初始化及圆周粗扫及正弦精扫，所述寻星初始化用于确定天线寻星的俯仰指令角、极化指令角及方位指令角，所述圆周粗扫中，天线的姿态调整至所述俯仰指令角与极化指令角，天线的方位角沿圆周旋转，同时天线的俯仰角在所述俯仰指令角的两侧作摆动。

本发明的有益效果是：本发明在方位角旋转寻星时，俯仰角也保持有一定范围的摆动，扫描曲线由圆变成了沿圆轨迹弯折的顺滑曲线，直接增加了扫描行程，实际上可以理解成线扫描变成了面扫描，消除了消除了计算、机械或控制系统带来的误差，从而提高了寻星效率，减少了卫星天线寻星时间；特别是遮挡导致信号中断的情况，在遮挡状况消除后可迅速重新寻星，最大程度减少信号中断时间，保证船舶的安全可靠航行。

优选的：所述正弦精扫中，天线的姿态调整至所述俯仰指令角与极化指令角，天线的方位角以所述方位指定角为基准作摆动，同时天线的俯仰角在所述俯仰指令角的两侧作摆动。

优选的：所述圆周粗扫与正弦精扫中，所述天线的俯仰角在所述俯仰指令角两侧±4°作摆动。

优选的：所述圆周粗扫中，所述天线的方位角按40°/s的速度旋转。

一种船载卫星天线的波浪式寻星方法，用于天线遮挡后的重新寻星，步骤如下：

S1．天线处于跟踪状态下，AGC电平值出现跌落，若小于指定值且持续时间超过丢星判断时间，则判断天线丢星；根据卫星经度、载体经纬度及惯导计算天线寻星的俯仰指令角、极化指令角及方位指令角，并调整天线到位，进入步骤S2；