[发明专利]一种适用于三轴天线的外测数据修正方法

说明书

本发明公开了一种适用于三轴天线的外测数据修正方法，通过坐标系转换，分别在测量系和地平系下对天伺馈产生的实时测量角度值及测控基带产生的实时测距值进行误差修正，最后将修正后的三轴天线外测数据统一转换为地平系测量值送往测控中心，解决了三轴天线斜转台带来的误差影响，实现了三轴天线对卫星的高精度全空域跟踪。

技术领域

本发明属于航天测量与控制技术领域，涉及一种适用于三轴天线的外测数据修正方法。

背景技术

测运控综合设备主要用于低轨卫星的高精度跟踪和遥感卫星的数据接收。带有斜转台的三轴天线是测运控综合设备目前主要采用的天线结构，通过第三轴斜转台可以实现天线对任意轨道倾角卫星的全空域无盲区的高精度跟踪。但第三轴误差项对外测数据精度影响较大，因此在设备正常跟踪后，需要对外测数据进行误差修正，才能向测控中心发送。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于三轴天线的外测数据修正方法，解决了现有技术中存在的误差项对外测数据精度影响较大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种适用于三轴天线的外测数据修正方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、测量系下误差项修正；第三轴误差修正；

步骤2、利用测量系下修正后的方位角、俯仰角、第三轴方位角和第三轴倾斜角进行坐标系转换；

步骤3、利用步骤2转换的坐标进行地平系下误差项修正；

步骤4、利用修正的地平系下误差项进行坐标转换；利用转换后的坐标进行测距数据实时修正，完成三轴天线的外测数据修正。

本发明的特点还在于：

步骤1中测量系下误差项修正具体按照以下实施：利用公式(1-1)和(1-2)对天线当前测得的方位角和俯仰角进行轴角编码器零值误差、方位与俯仰轴不正交误差、电轴与俯仰轴不正交误差和天线重力下垂误差修正，得到测量系下修正后的方位角A^#和俯仰角E^#为：

A^#＝A_c+A₀+δ.tgE_c+K_b secE_c (1-1)

E^#＝E_c+E₀+E_g cos E (1-2)

式中：

E＝E_c+θ₀cos A_c

其中：A_c为天线当前方位角测量值；E_c为天线当前俯仰角测量值；A₀为轴角编码器方位角零值误差；E₀为轴角编码器俯仰角零值误差；δ为天线方位轴与俯仰轴的不正交度；K_b为天线电轴与俯仰轴不正交引起的方位误差；E_g为重力下垂引起的俯仰误差系数；θ₀是斜转台倾斜角理论值。

步骤1中第三轴误差修正具体按照以下实施：利用公式(1-3)、(1-4)对天线在当前位置的第三轴方位角误差和第三轴倾斜角误差进行修正，得到修正后的第三轴方位角T和第三轴倾斜角θ为：

T＝T_c+T₀ (1-3)

θ＝θ₀+△θ (1-4)