[发明专利]一种卫星天线指向精度的确定方法

摘要

一种卫星天线指向精度的确定方法，首先，从卫星大系统角度出发，确定影响卫星天线指向精度的各种误差源，主要包括了天线特性、卫星总装和部件的安装误差、卫星控制系统的姿态控制误差以及卫星轨道漂移；其次，对已确定的各误差源项进行作用特性分析，划分为常值误差、日变误差、短周期误差和长期误差；最后，计算得到卫星天线在卫星轴的滚动、俯仰、偏航指向误差，在南北、东西方向的指向误差，以及天线指向半锥角误差。本发明的方法综合考虑影响卫星天线指向精度的各项误差源及其特性，能够较为精确的给出卫星天线指向精度，计算简便，适用于地球静止轨道卫星天线指向精度的工程计算。

主权项

一种卫星天线指向精度的确定方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)确定影响卫星天线指向精度的误差源，并根据误差源特性，将其分为常值误差、日变误差、短周期误差和长期误差；各误差源项表示为ERki，EPki，EYki；其中，ER、EP、EY分别表示滚动、俯仰、偏航方向误差；k表示根据误差源特性所进行的分类；k＝1代表常值误差；k＝2代表日变误差；k＝3代表短周期误差、k＝4代表长期误差；i表示各类型误差所包含的误差源项；(2)计算卫星天线在卫星轴滚动、俯仰、偏航方向指向误差；首先计算各轴向的各类型误差为： ER k = Σ i ER ki 2 , EP k = Σ i EP ki 2 , EY k = Σ i EY ki 2 ; 则卫星天线在卫星轴滚动、俯仰、偏航方向指向误差分别为：ER＝∑ERk， EP = Σ k EP k , EY = Σ k EY k (3)计算卫星天线在南北、东西向上的指向误差；南北指向误差为 ENS = ER 2 + ( KNS × EY ) 2 ; 东西指向误差为 EEW = EP 2 + ( KEW × EY ) 2 ; 其中，KNS为南北耦合系数，KEW为东西耦合系数； KNS 2 = ( cos M sin L ) 2 ( R 0 / Re ) 2 + 2 ( 1 - cos M cos L ) ( 1 + R 0 / Re ) KEW 2 = ( sin M ) 2 ( R 0 / Re ) 2 + 2 ( 1 - cos M cos L ) ( 1 + R 0 / Re ) ; L＝Lc‑Ls，Lc为基准指向方向的地表经度，Ls为卫星经度；M为基准指向方向的地表纬度；Re为赤道半径；R0为卫星到星下点的距离。(4)根据卫星南北、东西指向误差计算天线指向半锥角误差Eθ；Eθ＝Max(ENS，EEW)×[1+e(4.13×Min(ENS/EEW，EEW/ENS)‑6.03)]其中，e为常用对数。