[发明专利]一种基于太阳跟踪的天线指向修正方法

说明书

本发明公开了一种基于太阳跟踪的天线指向修正方法，属于天线伺服控制技术领域。其利用太阳作为信号源，通过频谱仪所确定的太阳当前位置，与计算机利用天文学公式计算出的太阳当前理论位置进行比对计算，将整个空域内比对计算的差值存储为数据表，通过查表的方式实现对天线空间位置指向的修正。本发明能够快速准确地对天线的指向进行无塔标校，是对现有技术的一种重要改进。

技术领域

本发明涉及天线伺服控制技术领域，特别是指一种基于太阳跟踪的天线指向修正方法。

背景技术

从接收天线的工作过程看，目标、电磁波传播的空间、天线和馈线、接收机、伺服系统、天线转动设备、数据传递、显示以及记录设备都是天线测量系统的组成部分，这些部分都可能给天线测量带来误差，而角度标校误差则是影响天线指向精度的主要误差之一。而为了实现天线的精准指向和跟踪，则需要一种高效、准确、简便的天线指向修正方法。

指向修正也可称作标校，标校的目的主要是指向标定和误差校准。目前常规的标校可以对接收天线的各项误差进行标校，但需要较高的大地测量成果和标校测试场地。对于机动站和某些侦查站，往往要求设备到位展开后就能很快投入使用，对有些地方如山头受到一定限制，不能满足标校条件。因此，无塔标校成为了当前研究的热点。

目前的无塔标校主要是星体标校法，就是通过光学望远镜对北极星或星历表上的恒星，并根据天文年历计算得到恒星的真实角度，与地面测控设备测量所得到的角度值进行比对，校准天线的方位和俯仰角度。利用北极星等恒星标校，可以获得很高的标校精度，但受天气条件限制，并需要操作人员在天线上长时间观察目标。标定完成后还需对光电失配量进行进一步的标定才能最终完成对电轴的标定，标校过程较为繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于太阳跟踪的天线指向修正方法，其能够快速准确地对天线的指向进行无塔标校。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种基于太阳跟踪的天线指向修正方法，其应用于天线指向伺服控制系统，包括以下步骤：

(1)获取根据天线的太阳可视范围而确定的标校控制参数；

(2)控制天线指向当前太阳位置附近；

(3)使天线的第一轴向保持对太阳的跟踪，第二轴向按太阳的逆向运行方向进行扫描，扫描过程中通过频谱仪对太阳信号进行采集和比对，记录信号强度最大时的相关数据；

(4)再次控制天线指向当前太阳位置附近，然后使天线的第二轴向保持对太阳的跟踪，第一轴向按太阳的逆向运行方向进行扫描，扫描过程中通过频谱仪对太阳信号进行采集和比对，记录信号强度最大时的相关数据；

(5)对两次扫描中信号强度最大时的相关数据进行归一化处理，得到对应于某一时刻的天线修正指向；

(6)根据每一时刻的天线修正指向以及该时刻的理论太阳指向，获得对应于每一理论太阳指向的指向修正值；

(7)根据所述步骤(6)所获得的对应于每一理论太阳指向的指向修正值，依据插值法对天线的任一理论指向进行修正；

所述第一轴向为方位轴向，所述第二轴向为俯仰轴向，所述步骤(2)中的当前太阳位置附近为在理论太阳位置的基础上方位正向拉偏2个波束宽度的指向，所述步骤(4)中的当前太阳位置附近为在理论太阳位置的基础上俯仰正向拉偏2个波束宽度的指向；

所述步骤(3)中信号强度最大时的相关数据包括天线的指向数据以及该指向数据所对应的时刻，所述步骤(4)中信号强度最大时的相关数据包括天线的指向数据、该指向数据所对应的时刻以及该时刻所对应的太阳俯仰实时速度；所述天线的指向数据包括方位数据和俯仰数据。