[发明专利]动中通天线控制方法、装置及电子设备

说明书

本申请提供一种动中通天线控制方法、装置及电子设备，涉及天线控制技术领域，其中，该方法包括：获取天线的载体位置和姿态数据，并将载体位置和姿态数据输入至主控制器中进行主闭环反馈控制，得到一级目标角度，然后将一级目标角度输入至轴控制器中进行轴闭环反馈控制，得到二级目标角度，最后根据二级目标角度控制方位轴、俯仰轴和倾斜水平轴进行转动；其中，主闭环反馈控制的反馈输入为第一转动角速度，轴闭环反馈控制的反馈输入包括第一转动角速度和第二转动角速度。本申请提供的技术方案可以在主控制闭环中增加轴控制闭环，通过采用双闭环控制器结构提高整个动中通天线控制系统的控制精度。

技术领域

本申请涉及天线控制技术，尤其涉及一种动中通天线控制方法、装置及电子设备，属于动中通天线控制技术领域。

背景技术

随着信息技术的快速发展，卫星通信的需求日益增多，其中就包括诸如汽车、飞行器以及船舶等移动平台的卫星通信需求，这促使动中通系统及相关技术也随之快速发展。

动中通系统实现通信的核心部件是动中通天线，动中通系统可以通过自动搜索和跟踪卫星，建立高效的通信链路，以实现移动平台不依赖运营商的网络通信需求。目前多数动中通天线采用两轴的结构，该结构是一种经济高效的解决方案，其通过方位转轴和俯仰转轴的动作可以扫描整个半球。但是，当天线俯仰角接近90°时，天线进入奇异点，这种情况下，方位转轴的动作无法改变天线的指向，天线跟踪卫星的精度就会变差，从而影响通信速率和稳定性。为了解决该问题，一种相关的方案是在两轴结构的基础之上加入第三个轴，即倾斜水平轴，在天线进入奇异点时，通过倾斜水平轴改变天线的倾斜水平，从而达到天线跟踪卫星的目的。

但是，与两轴结构相比三轴结构比较复杂，三个轴之间彼此存在一定耦合，原先两轴结构的控制方法在直接应用于三轴结构的时候难以保证控制精度。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种动中通天线控制方法、装置及电子设备，可以应用于三轴结构的动中通天线系统，并保证良好的控制精度。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种动中通天线控制方法，应用于三轴结构的动中通天线，动中通天线包括天线、方位轴、俯仰轴和倾斜水平轴，该方法包括：

获取天线的载体位置和姿态数据；

将载体位置和姿态数据输入至主控制器中进行主闭环反馈控制，得到一级目标角度，一级目标角度包括方位轴、俯仰轴和倾斜水平轴用于跟踪卫星信号的旋转角度；

将一级目标角度输入至轴控制器中进行轴闭环反馈控制，得到二级目标角度，二级目标角度包括方位轴、俯仰轴和倾斜水平轴用于跟踪卫星信号的旋转角度；

根据二级目标角度控制方位轴、俯仰轴和倾斜水平轴进行转动；

其中，主闭环反馈控制的反馈输入包括第一转动角速度，轴闭环反馈控制的反馈输入包括第一转动角速度和第二转动角速度，第一转动角速度包括方位轴、俯仰轴和倾斜水平轴的实际转动角速度，第二转动角速度包括天线的实际转动角速度。

可选的，动中通天线还包括基座，将一级目标角度输入至轴控制器中进行轴闭环反馈控制，得到二级目标角度，包括：

根据第一转动角速度和第二转动角速度确定轴速转换矩阵；

根据轴速转换矩阵将第二转动角速度转化为在基座的坐标系下的轴速率；

将轴速率和一级目标角度输入至轴控制器中进行轴闭环反馈控制，得到二级目标角度。

可选的，根据第一转动角速度和第二转动角速度确定轴速转换矩阵，包括：

根据第一转动角速度确定方位轴的扰动值、俯仰轴的扰动值和倾斜水平轴的扰动值；

根据方位轴的扰动值、俯仰轴的扰动值、倾斜水平轴的扰动值和第二转动角速度，确定轴速转换矩阵。