[发明专利]VICTS天线自适应对星跟踪方法有效
申请号: | 202010654697.X | 申请日: | 2020-07-09 |
公开(公告)号: | CN112013832B | 公开(公告)日: | 2022-08-12 |
发明(设计)人: | 雷雪;张志勇;刘铮;高峻;李天鹏;徐志坚;魏鹏辉 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学;郑州信大先进技术研究院 |
主分类号: | G01C21/02 | 分类号: | G01C21/02;G01C21/20 |
代理公司: | 郑州大通专利商标代理有限公司 41111 | 代理人: | 张立强 |
地址: | 450000 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | victs 天线 自适应 跟踪 方法 | ||
1.一种VICTS天线自适应对星跟踪方法,其特征在于,包括:
步骤1:根据惯导和北斗获取的VICTS天线载体的姿态信息及地理位置信息,以及天线的工作参数,得到天线波束的姿态信息,包括天线波束的俯仰角和方位角,根据天线波束的姿态信息完成VICTS天线的对星;
步骤2:根据天线波束的姿态信息与相对盘面转动角度的关系曲线,及半功率波束宽度获取对应的搜索步长,根据所述搜索步长分别进行方位角右转、方位角左转、俯仰角上转以及俯仰角下转,得到卫星信号在各点的电平值;
步骤3:将步骤2中得到的卫星信号在各点的电平值与波束初始位置的信号电平值进行比较,得到与波束初始位置的电平差值,根据电平差值判断出跟踪方向以及计算出跟踪步长,根据跟踪方向及跟踪步长进行步进跟踪;
所述步骤3包括:
当得到各点的电平值后,将各点的电平值与波束初始位置的信号电平进行比较,得到与波束初始位置的电平差值φA、φB、φC、φD,根据该电平差值判断出跟踪方向以及计算出跟踪步长;计算步骤如下所示:
方位轴上的跟踪方向与跟踪步长分为以下情况:
情况一:φA>0,φB<0,此时天线波束方位角的跟踪方向需向右面进行跟踪调整,跟踪步长为a/2;其中a表示方位角的搜索步长;
情况二:φA<0,φB>0,此时天线波束方位角的跟踪方向需向左面进行跟踪调整,跟踪步长为a/2;
情况三:φA<0,φB<0,若|φA|<|φB|,则此时天线波束方位角的跟踪方向需向右面进行跟踪调整,跟踪步长为若|φA|>|φB|,则此时天线波束方位角的跟踪方向需向左面进行跟踪调整,跟踪步长为
俯仰轴上的跟踪方向与跟踪步长分为以下情况:
情况A:φC>0,φD<0,此时天线波束俯仰角的跟踪方向需向上面进行跟踪调整,跟踪步长为b/2;其中b表示俯仰角的搜索步长;
情况B:φC<0,φD>0,此时天线波束俯仰角的跟踪方向需向下面进行跟踪调整,跟踪步长为b/2;
情况C:φC<0,φD<0,若|φC|<|φD|,则此时天线波束俯仰角的跟踪方向需向上面进行跟踪调整,跟踪步长为若|φC|>|φD|,则此时天线波束俯仰角的跟踪方向需向下面进行跟踪调整,跟踪步长为
根据计算出的方位轴上与俯仰轴上的跟踪方向与跟踪步长,进行步进跟踪,直至跟踪到方位轴上和俯仰轴上的信号最大点。
2.根据权利要求1所述的VICTS天线自适应对星跟踪方法,其特征在于,所述步骤1包括:
通过北斗、惯导组合系统测量出VICTS天线载体的姿态信息和地理位置信息,所述VICTS天线载体的姿态信息包括VICTS天线载体的航向角、横滚角、俯仰角,所述地理位置信息包括VICTS天线载体所在位置的经度、纬度、高度;根据VICTS天线载体的姿态信息、地理位置信息及天线的工作参数自动确定以天线载体为基准的天线波束的姿态信息,然后根据天线波束的姿态信息完成VICTS天线的对星,所述天线的工作参数包括工作频率、极化方式及卫星经度,所述天线波束的姿态信息包括俯仰角和方位角。
3.根据权利要求1所述的VICTS天线自适应对星跟踪方法,其特征在于,所述步骤2包括:
通过波束姿态信息与相对盘面转动角度的关系曲线,得到此时波束方位角与俯仰角的梯度,将该梯度与波束的半功率波瓣宽度Q的1/4进行乘运算,得到方位角的搜索步长a和俯仰角的搜索步长b,其中a=K1Q/4,b=K2Q/4,K1表示当前方位角的梯度,K2表示当前俯仰角的梯度;然后以此搜索步长控制天线分别进行方位右转、方位左转、俯仰上转以及俯仰下转,得到卫星信号在各点的电平值PA、PB、PC、PD。
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