[发明专利]一种星载天线三轴指向机构精度补偿方法

摘要

一种星载天线三轴指向机构精度补偿方法，解决由于自身重力、装调方法、在轨工作环境等因素导致机构输出轴指向与天线波束指向不重合，造成天线在轨指向偏差的技术问题。天线三轴指向机构由轴线相交于一点的三个相互成一定夹角的转动关节串联布置组成，采用机构运动学反解法，获取三轴指向机构末端输出位姿与机构可动关节变量之间的数学关系，通过测量天线在轨波束实际指向，对比天线波束目标指向，得到天线指向偏差，并建立发生误差后机构输出轴指向与波束指向间的指向修正矩阵，反解指向机构各关节修正后转角，达到消除天线三轴指向机构在轨指向偏差的目的。

主权项

一种星载天线三轴指向机构精度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据星载天线三轴指向机构几何尺寸与连接约束关系，确定天线坐标系Oa‑XaYaZa、第一转动关节的坐标系O1‑X1Y1Z1、第二转动关节的坐标系O2‑X2Y2Z2、第三转动关节的坐标系O3‑X3Y3Z3以及波束指向坐标系Os‑XsYsZs，并确定星载天线三轴指向机构的转动关节坐标系之间的位姿变换矩阵；S2、根据星载天线三轴指向机构的输出轴的理论指向角度与转动关节坐标系之间的位姿变换矩阵，确定指向角度与转动关节的转动角度之间的关系式；S3、测量天线波束的在轨实际指向角度，确定实际指向坐标系O4‑X4Y4Z4，确定实际指向坐标系O4‑X4Y4Z4与第三转动关节的坐标系O3‑X3Y3Z3之间的位姿变换矩阵随后通过O4‑X4Y4Z4与O3‑X3Y3Z3之间的位姿变换矩阵确定欧拉变换矩阵R，并通过欧拉变换矩阵R确定天线波束的在轨实际指向角度与输出轴的理论指向角度之间的关系方程；S4、根据天线波束的在轨实际指向角度与输出轴的理论指向角度之间的关系方程解算星载天线三轴指向机构的输出轴的理论指向角度，并通过指向方向与转动关节的转动角度之间的关系反解出三个关节的实际转动角度，所述实际转动角度为精度补偿后的角度。