[发明专利]一种GEO轨道数传天线跟踪精度确定方法

说明书

一种GEO轨道数传天线跟踪精度确定方法，依据GEO轨道卫星数传天线跟踪控制原理，对目标角确定精度、伺服控制精度、天线本身指向精度等各环节对天线跟踪精度的影响进行研究，建立一套天线跟踪精度的确定方法，解决了现有技术不能精准确定天线跟踪精度的问题，可用于GEO轨道卫星天线跟踪控制精度的分析、建模及验证工作。

技术领域

本发明涉及一种GEO轨道数传天线跟踪精度确定方法，可用于GEO轨道卫星天线跟踪控制精度的分析、建模及验证工作。

背景技术

对具备“在轨频繁小角度机动成像模式”的GEO轨道卫星，在整星机动过程中，为保证星地射频传输链路不中断并且确保无线链路余量满足使用要求，数传天线需要精确、实时地反向小角度频繁机动以跟踪地面站位置。天线指向误差会引起服务区范围内EIRP(等效全向辐射功率)等指标的变化，严重时会引起传输误码率的急剧增高。因此对于高轨远距离星地数传来讲，天线跟踪精度有很高的要求。

GEO轨道卫星参与天线指向控制的部分包括姿轨控系统、星务系统和数传系统的多台设备。数传天线跟踪控制时，需要引入外界的轨道、姿态、时间等信息完成天线转动机构对地面站的反向跟踪，涉及环节多。同时，除分析外，还需结合工程经验，对力、热等应力条件引起的误差进行合理预估。

低轨遥感卫星成像一般为推扫模式，卫星在滚转和俯仰方向不存在频繁小角度机动；高轨通信卫星一般为固定点波束或区域波束，天线指向始终不变，没有专门针对卫星在频繁小角度机动模式下数传天线指向控制的确定方法。由于GEO轨道通信距离远，且所使用的波束宽度窄，传统的指向控制方法很难实现星地天线精确对准，链路余量不易保障。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种GEO轨道数传天线跟踪精度确定方法，依据GEO轨道卫星数传天线跟踪控制原理，对目标角确定精度、伺服控制精度、天线本身指向精度等各环节对天线跟踪精度的影响进行研究，建立一套天线跟踪精度的确定方法，可用于GEO轨道卫星天线跟踪控制精度的分析、建模及验证工作。

本发明的技术解决方案是：一种GEO轨道数传天线跟踪精度确定方法，包括如下步骤：

(1)将GEO轨道数传天线跟踪精度E_Total划分为目标角确定误差E_A、伺服控制误差E_B、天线本身指向误差E_C

其中：

(2)将目标角确定误差E_A划分为轨道误差E₁、姿态误差E₂、时间误差E₃、地面站误差E₄、控制计算机算法及硬件误差E₅

其中：

(3)将伺服控制误差E_B划分为伺服控制器内部旋转变压器的测量误差E₆、伺服机构执行误差E₇

其中：

(4)将天线本身指向误差E_C划分为天线电轴与机械轴常值偏差E₈、天线电轴与机械轴力热变形偏差E₉、天线机械零位误差E₁₀、天线双轴转动机构转动误差E₁₁、天线装星误差E₁₂

式中：