[发明专利]天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法及系统

权利要求书

1.一种天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1：将待测天线、天线近场测试系统、经纬仪按照预设位置进行放置；

步骤S2：在天线近场测试系统的扫描架探头上贴靶标，获取扫描架坐标系与经纬仪坐标系的空间坐标系关系，获得转移矩阵

步骤S3：在星载相控阵天线安装高精度光学基准镜，获取天线机械轴坐标系与经纬仪坐标系的空间坐标系关系，获得转移矩阵

步骤S4：以经纬仪坐标系作为中介，计算得到天线机械轴坐标系相对于扫描架坐标系的转移矩阵

步骤S5：利用天线近场测试系统对天线指向角度进行测试，得到天线电轴坐标系，通过获取多个指向矢量在扫描架坐标系中的表示，进行计算得到天线电轴坐标系，获得天线电轴坐标系与近场测试系统扫描架坐标系的转移矩阵

步骤S6：以扫描架坐标系作为中介，得到天线电轴坐标系相对于天线机械轴坐标系的转移矩阵

步骤S7：天线安装于整星后，通过测量天线棱镜和卫星本体棱镜关系，得到天线机械轴坐标系相对于整星基准坐标系的转移矩阵

步骤S8：计算得到天线电轴坐标系相对于整星基准坐标系的转移矩阵

步骤S9：利用转移矩阵计算目标在天线电轴坐标系中的指向角度，并按此指向角度进行天线指向控制。

2.根据权利要求1所述的天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步骤S1：

将待测天线和天线近场测试系统相对放置，经纬仪设置于待测天线和天线近场测试系统之间，其中天线近场测试系统由天线扫描架和工控机组成。

3.根据权利要求1所述的天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步骤S2：

通过天线测试系统软件控制测试系统探头进行X轴和Y轴的平移，平移后采用前方交会测量法，通过经纬仪1、经纬仪2建站测量3个探头位置，获取扫描架坐标系，标定扫描架坐标系相对于经纬仪坐标系的转移矩阵

4.根据权利要求1所述的天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步骤S3：

将光学基准镜作为天线机械轴基准，通过经纬仪1、2建站标定天线机械轴坐标系相对于经纬仪坐标系的转移矩阵

5.根据权利要求1所述的天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步骤S4：

以经纬仪坐标系作为中介，通过已获得的扫描架坐标系相对于经纬仪坐标系的转移矩阵和天线机械轴坐标系相对于经纬仪坐标系的转移矩阵可以计算得到天线机械轴坐标系相对于扫描架坐标系的转移矩阵

6.根据权利要求1所述的天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步骤S5：

发送波控指令控制天线波束指向，通过天线近场测试系统测试波束指向，通过矢量运算得到天线电轴坐标系X₄轴，并得到X₄轴在扫描架坐标系中的矢量表示，同理可分别得到天线电轴坐标系的Y₄在扫描架坐标系中的矢量表示，通过矢量运算得到天线电轴坐标系Z₄轴，从而得到天线电轴坐标系相对于扫描架坐标系的转移矩阵

7.根据权利要求1所述的天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步骤S6：

以扫描架坐标系作为中介，通过已获得的天线机械轴坐标系相对于扫描架坐标系的转移矩阵和天线电轴坐标系相对于近场测试系统扫描架坐标系的转移矩阵可以计算得到天线电轴坐标系相对于天线机械轴坐标系的转移矩阵

8.根据权利要求1所述的天线电轴坐标系标定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步骤S7：

通过经纬仪测试天线机械坐标系相对于整星基准坐标系的转移矩阵