[发明专利]VICTS天线自适应对星跟踪方法

说明书

本发明属于动中通技术领域，公开一种VICTS天线自适应对星跟踪方法，通过北斗数据和惯导获取的天线载体姿态信息，以及天线的工作参数，得出天线波束的姿态信息，然后根据波束的姿态信息进行对星，对星完成之后，根据理论计算与实测得出波束方位角、俯仰角与馈电盘和辐射盘相对盘面转动角度的关系曲线，然后利用该关系曲线和当前波束姿态下半功率波瓣宽度来选取步进跟踪时的搜索步长，然后根据搜索结果和搜索步长来进一步确定跟踪方向与跟踪步长，从而进行步进跟踪。本发明可以根据不同的波束姿态信息计算出适用于当前波束姿态的跟踪步长，可以在保证对星精度的基础上减少跟踪步数，对提高VICTS天线的性能有显著效果。

技术领域

本发明属于动中通技术领域，尤其涉及一种VICTS天线自适应对星跟踪方法。

背景技术

VICTS(可变倾角连续断面节阵列)天线是一款新型超薄动中通天线，该天线通过各功能层的一维平面旋转，实现波束的方位、俯仰二维扫描和极化角的调整与匹配。天线馈电简单，整机纵向剖面低，具有高增益、波束扫描灵活、高机动性等特点，在动中通领域具有广阔的应用前景(赵立和.可变倾角连续断面节阵列(VICTS)天线技术初探[J].数字通信世界,2015(05):80-82.)。

VICTS天线对星跟踪难度极大，因为VICTS波束的方向图极易受到其俯仰角的影响，常规的跟踪方式如圆锥扫描和单脉冲跟踪都不适用于VICTS天线。通过VICTS天线的近场测试结果发现，在馈电盘和辐射盘的相对转动角度变化的情况下，波束方向图随俯仰角的变化并不是线性的。在俯仰角小的情况下，馈电盘和辐射盘的相对转动角度对波束方向图的俯仰角的影响小一些；在俯仰角大的情况下，馈电盘和辐射盘的相对转动角度对波束方向图的俯仰角的影响大一些。同时，在不同波束姿态下，VICTS天线的半功率波瓣宽度也有所差别。在此情况下，常规的步进跟踪方法也不适用于VICTS天线对星跟踪。

VICTS天线通过电机带动四层盘面旋转实现对星跟踪，为提高VICTS天线的跟踪性能，需找到一种快速且精准的跟踪方法。一般做法是在对星的时候采取变步长方法，这种方法会导致对星跟踪的跟踪速度较慢或者对星跟踪的跟踪精度较差，影响VICTS天线的性能。

发明内容

本发明针对常规的步进跟踪方法不适用与VICTS天线对星跟踪、变步长方法导致对星跟踪的跟踪速度较慢或者对星跟踪的跟踪精度较差，影响VICTS天线的性能的问题，提出一种VICTS天线自适应对星跟踪方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种VICTS天线自适应对星跟踪方法，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。

进一步地，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。