[发明专利]一种双轴天线转动角度计算方法及装置

权利要求书

1.一种双轴天线转动角度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

在卫星坐标系下，确定地面站目标点的位置信息、双轴天线的安装信息以及射频法线的空间信息；所述的安装信息包括基准轴的安装信息与随动轴的安装信息；

根据所述位置信息、安装信息以及所述空间信息计算从天线到所述目标点的矢量和天线射频法线与所述随动轴夹角相等时，所述基准轴的转动角度；

根据所述位置信息、安装信息、空间信息以及基准轴的转动角度，计算所述射频法线指向所述目标点时所述随动轴的转动角度；

在所述卫星坐标系中，所述地面站目标点的位置信息通过从天线到目标点的矢量表示，矢量的坐标为[x_r,y_r,z_r]^T；

所述基准轴的安装信息包括：基准轴Ry平行于卫星坐标系y轴，天线绕所述基准轴Ry轴转动的角度定义为θ，θ的最小取值与最大取值之差不超过180°；

所述随动轴的安装信息包括：随动轴Rx随Ry的转动而转动，当Ry轴位于定义的初始零位时，Rx轴平行于卫星坐标系x轴；天线绕所述随动轴Rx轴转动的角度定义为的最小取值与最大取值范围不超过180°；

所述射频法线的空间信息包括：天线反射面的射频法线随Ry/Rx轴的转动而转动，当Ry/Rx均位于定义的初始零位时，天线射频法线的矢量，在卫星坐标系内的坐标为[x_t,y_t,z_t]^T，

根据所述位置信息、所述安装信息以及所述空间信息计算从天线到所述目标点的矢量和天线射频法线与所述随动轴夹角相等时，所述基准轴的转动角度，包括：

通过如下公式计算所述基准轴的转动角度：

x_t＝cosθ*x_r-sinθ*z_r，

其中，x_t为天线射频法线矢量在卫星坐标系内的坐标；cosθ*x_r-sinθ*z_r为从天线到所述目标点的矢量在绕所述基准轴转动角度θ后，该矢量与所述随动轴的夹角的余弦值；

根据所述安装信息、所述空间信息以及所述基准轴的转动角度，计算所述射频法线指向所述目标点时所述随动轴的转动角度，包括：

建立随所述基准轴转动的随动坐标系Oyt；

根据所述的空间信息、求得的绕所述基准轴的转动角度θ，求得从天线到目标点的矢量在Oyt中的坐标；

根据所述从天线到目标点的矢量在Oyt中的坐标、所述射频法线的坐标计算所述随动轴的转动角度；

根据所述从天线到目标点的矢量在Oyt中的坐标、所述射频法线的坐标计算所述随动轴的转动角度，包括：

通过如下公式计算所述随动轴的转动角度

其中，sinθ*x_r+cosθ*z_r表示从天线到目标点的矢量在Oyt坐标系中的z轴坐标，m₁,m₂为计算中间变量。