[发明专利]基于交叉幅角转移函数的卫星多波束测向标校方法

权利要求书

1.一种基于交叉幅角转移函数的卫星多波束测向标校方法，其特征在于，卫星通信系统利用星上标校波束形成设备、地面标校站、控制中心和卫星测控站实现卫星天线波束指向的标校，该方法具体包括：

S1，星上标校波束形成设备生成南向、北向、西向、东向四个标校波束，分别记为S标校波束、N标校波束、W标校波束、E标校波束，使卫星与该四个标校波束的等功率交叠点的连线指向，即等功率交叠点指向，为地面标校站，S标校波束、N标校波束、W标校波束、E标校波束的覆盖范围分别位于地面标校站的南侧、北侧、西侧、东侧；

S2，地面标校站分别测量S标校波束、N标校波束、W标校波束、E标校波束的信号功率，t时刻地面标校站对各标校波束的接收信号功率分别记为P_S(t)、P_N(t)、P_W(t)、P_E(t)；

S3，地面标校站利用比幅测向法计算等功率交叠点指向在卫星天线波束的滚动方向和俯仰方向上的偏离误差角度θ_roll(t)和θ_pitch(t)；

S4，地面标校站利用交叉幅角转移函数分别计算俯仰方向和滚动方向的交叉幅角转移系数，得到俯仰方向和滚动方向的角度偏离量；

所述的步骤S4，具体包括：

对不同滚动方向和俯仰方向的偏离角度位置上的标校波束信号功率进行密集采样，得到4个标校波束信号的功率分布，记为Q_i(φ_roll,φ_pitch)，其中φ_roll和φ_pitch分别为滚动方向和俯仰方向的偏离角度，i＝1,2,3,4，分别对应S标校波束、N标校波束、W标校波束、E标校波束；

分别定义俯仰方向和滚动方向的交叉幅角转移函数，其表达式为：

其中，F_roll(φ_roll,φ_pitch)为俯仰方向的交叉幅角转移函数，F_pitch(φ_roll,φ_pitch)为滚动方向的交叉幅角转移函数；

考虑俯仰方向的偏离误差角度对滚动方向幅角转移系数的影响，以及滚动方向的偏离误差角度对俯仰方向幅角转移系数的影响，得到t时刻俯仰方向和滚动方向的交叉幅角转移系数分别为：

其中，δ_roll(t)表示t时刻俯仰方向的交叉幅角转移系数，δ_pitch(t)表示t时刻滚动方向的交叉幅角转移系数，根据交叉幅角转移系数，计算等功率交叠点指向在俯仰方向和滚动方向的偏离角度，其计算公式为：

其中，Θ_roll(P_N(t),P_S(t),t)和Θ_pitch(P_E(t),P_W(t),t)分别表示t时刻等功率交叠点指向在滚动方向和俯仰方向的偏离角度；

S5，地面标校站将角度偏离量通过地面网络传输给控制中心，控制中心判断角度偏离量是否大于预先设定的调整阈值，若大于预先设定的调整阈值，则将角度偏离量传输至卫星测控站，卫星测控站进行卫星姿态调整。

2.如权利要求1所述的基于交叉幅角转移函数的卫星多波束测向标校方法，其特征在于，步骤S3中，所述的滚动方向上的偏离误差角度的计算公式为：

其中，k_roll为滚动方向幅角转移系数；所述的俯仰方向上的偏离误差角度计算方式为：

其中，k_pitch为俯仰方向幅角转移系数。