[发明专利]一种单通道单脉冲角跟踪系统相位在轨校准方法及系统

摘要

本发明是一种单通道单脉冲角跟踪系统相位在轨快速校准方法及系统，本发明以经典单通道单脉冲跟踪理论为基础，仅需要一个地面站发送信号，星上经过几个简单操作步骤，便可在短时间内实现卫星单通道单脉冲角跟踪系统的相位校准。其基本步骤包括(1)向卫星发送信号，星上跟踪接收机锁定该信号；(2)将星上天线在方位向拉偏一个小角度，利用拉偏前后方位差、俯仰差遥测以及X轴、Y轴旋变遥测计算出初步的相位；(3)上注该相位，星上天线跟踪回零位；(4)对星上天线进行十字拉偏，进行相位的精确校准。

主权项

1.一种单通道单脉冲角跟踪系统相位在轨校准方法，其特征在于步骤如下：1)粗校准单通道单脉冲角跟踪系统相位；2)根据粗校准结果，通过上行遥控将单通道单脉冲角跟踪系统相位注入星上接收机，并发送自跟踪指令，使星上天线精确指向地面站；3)在粗校准结果基础上对单通道单脉冲角跟踪系统的相位进行精确校准；所述粗校准单通道单脉冲角跟踪系统相位的方法为：11)向卫星发射信号，控制星上天线指向地面站，使星上接收机锁定信号，记录遥测数据，遥测数据包括天线的方位差遥测电压ΔU_A0和俯仰差遥测电压ΔU_E0；12)控制星上天线方位轴转动，增大天线方位轴角度记录遥测数据，遥测数据包括天线的方位差遥测电压ΔU_A1和俯仰差遥测电压ΔU_E1；13)根据地面试验所测得的方位差遥测电压与天线方位轴偏转角度的转换系数、上述遥测数据以及天线方位轴增大角度，计算单通道单脉冲角跟踪系统相位α₀粗校准结果；所述单通道单脉冲角跟踪系统的相位进行精确校准的方法为十字拉偏法；所述十字拉偏法，具体为：31)控制星上天线方位轴转动，使得天线方位轴角度增大获得使得俯仰差遥测电压ΔU_E为零的单通道单脉冲角跟踪系统相位α₁，将单通道单脉冲角跟踪系统相位α₁通过上行遥控注入星上接收机，并发送自跟踪指令，使星上天线精确指向地面站；其中，θ为星上天线半功率波束宽度；32)控制星上天线方位轴转动，使得天线方位轴角度减小获得使得俯仰差遥测ΔU_E为零的单通道单脉冲角跟踪系统相位α₂，发送星上天线自动跟踪指令，使星上天线精确指向地面站；33)控制星上天线俯仰轴转动，使得天线俯仰轴角度增大获得使得方位差遥测ΔU_A为零的单通道单脉冲角跟踪系统相位α₃，发送星上天线自动跟踪指令，使星上天线精确指向地面站；34)控制星上天线俯仰轴转动，使得天线俯仰轴角度减小获得使得方位差遥测ΔU_A为零的单通道单脉冲角跟踪系统相位α₄，发送星上天线自动跟踪指令，使星上天线精确指向地面站；35)计算得到单通道单脉冲角跟踪系统相位精确校准结果α，