[发明专利]一种动中通卫星通信系统天线跟踪精度检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于移动跟踪通信技术领域，尤其适用于小型低成本天线测试领域，具体为一种动中通卫星通信系统天线跟踪精度检测装置和方法。

背景技术

动中通卫星通信系统是安装在移动载体(例如汽车、火车、飞机、轮船等)上的，在运动过程中通过同步轨道卫星实现实时通信的系统，并且要保证在载体快速运动过程中能够正常和不间断地通信。

动中通卫星通信系统的天线在载体运动中能否保持准确对准卫星，是动中通卫星通信系统通信性能的基本保证。因此测量动中通天线对准目标及跟踪相对运动目标的精度是该领域中的重要技术。

目前，本领域中用于检测动中通卫星通信系统天线跟踪精度的方法主要有两种。一种利用传输图像的质量作为跟踪精度的判断基准，其工作原理是在移动载体动中通站上以一定的功率和传输码速率向基地站传送图像，在基地站接收图像信号，以接收到的图像质量的好坏、图像丢失的次数或丢失时间的长短来辨别该动中通系统跟踪性能的优劣。第二种方法是用频谱分析仪记录接收信号电平的变化情况来进行判断，其工作原理是在主站(或移动站)的接收端接频谱分析仪，通过频谱分析仪测量得到的卫星信标或移动终端发出的信号的大小来判断天线跟踪的好坏。

上述第一种方法简单直观，但不能对天线跟踪系统做出定量的分析；第二种方法虽然可以从信号电平的变化定量反映出通信质量，但因信号电平包含信道上的其他误差，不能正确反映天线跟踪对准卫星的精度，而且高精度频谱分析仪本身的价格也相当昂贵。

此外在生产装配中，天线电轴与水平基准的夹角，电轴与几何轴的重合度等需要进行标定。标定需要具有较大面积的标校场和高精度角度编码器，标定成本高、周期长，不适于批量生产。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种动中通卫星通信系统天线跟踪精度检测装置和方法，能够方便快捷的对动中通等小型天线进行电轴标定和跟踪精度检测，使之达到实施简便、功能广泛、性价比高、测量效果好的目的。

本发明的技术方案为：

所述一种动中通卫星通信系统天线跟踪精度检测装置，其特征在于：包括天线摇摆台、摄像头组件、标校板组件和十字刻度靶环；

被测的动中通卫星通信系统天线能够安装在天线摇摆台上，所述天线摇摆台能够带动被测的动中通卫星通信系统天线摆动；

所述摄像头组件包括摄像头、摄像头调整架和显示计算机；摄像头安装在摄像头调整架上，摄像头调整架安装在被测动中通卫星通信系统天线抛物面在铅垂方向的顶端或者底端，且摄像头光轴与被测动中通卫星通信系统天线抛物面几何中心轴平行；摄像头与显示计算机相连，能够将拍摄的图像在显示计算机屏幕上显示；

所述标校板组件包括十字光标、标校板、信标天线、信标天线固定架和标校板调整架；标校板安装在标校板调整架上，信标天线安装在信标天线固定架上，信标天线固定架以及十字光标安装在标校板上；通过调节标校板调整架能够将标校板调整至与被测动中通卫星通信系统天线口面平行；所述信标天线中心与十字光标中心在同一铅垂方向上，且信标天线中心与十字光标中心距离等于摄像头光轴与被测动中通卫星通信系统天线抛物面几何中心轴距离；

所述十字刻度靶环贴在显示计算机的屏幕上，当被测动中通卫星通信系统天线抛物面几何中心轴对准信标天线中心时，调整十字刻度靶环的十字交点使其与显示屏上的显示的十字光标像的十字中心重合，并固定十字刻度靶环。

利用上述装置进行动中通卫星通信系统天线跟踪精度检测的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：调节标校板调整架，使标校板与被测动中通卫星通信系统天线口面平行；将被测动中通卫星通信系统天线抛物面几何中心轴对准信标天线中心，调整十字刻度靶环的十字交点使其与显示屏上的显示的十字光标像的十字中心重合，并固定十字刻度靶环；

步骤2：打开信标机，转动天线寻找到天线接收信号最大值的位置，并观察摄像头所拍摄标校板上十字光标像的十字中心是否与十字刻度靶环中心重合，若重合，则表明天线电轴与天线抛物面几何中心轴重合，否则调整天线电轴，直至天线电轴与天线抛物面几何中心轴重合；

步骤3：控制天线摇摆台按照设定要求摆动，被测动中通卫星通信系统天线进入对信标天线的跟踪模式，观察摄像头所拍摄标校板上十字光标像的十字中心与十字刻度靶环中心的偏离量，得到跟踪误差值。

进一步的优选方案，所述一种动中通卫星通信系统天线跟踪精度检测的方法，其特征在于：步骤1中，通过调整天线摇摆台与标校板调整架位置，使标校板与被测动中通卫星通信系统天线的距离不小于S：