[发明专利]一种动中通卫星通信系统的圆锥扫描跟踪方法

摘要

本发明公开了一种动中通卫星通信系统圆锥扫描跟踪方法，包括以下步骤：1)从GPS接收机读取当地经纬度信号，计算出天线波束对准时其在当地地理坐标系中的俯仰角和极化角，设载体当前处于水平位置，将天线按照计算出的俯仰角和极化角进行调整设定，然后对方位进行360度的搜索；2)经初始捕获后，对方位角正弦扫描；3)对俯仰角进行机械扫描；4)在卫星跟踪过程中，通过闭环跟踪算法求解出当前的波束指向与理想的波束指向之间的误差角，通过卫星跟踪来求解出惯性器件的误差，结合开环姿态估计算法实现对陀螺的误差校正，以提高测控系统的精度。本发明可以准确的使载体与目标卫星准确对准。

主权项

1.一种动中通卫星通信系统的圆锥扫描跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：1)GPS接收机读取当地经纬度信号，计算天线波束对准卫星时天线在当地地理坐标系中的俯仰角及极化角，设天线载体当前处于水平状态，根据计算出来的天线在当地地理坐标系中的俯仰角及极化角对天线进行调整，然后天线对方位进行360度的搜索，当天线没有锁定卫星时，则调整天线的俯仰角，再对方位进行360度搜索，直至天线锁定卫星为止；2)天线对方位角正弦扫描，在扫描过程中，调整天线扫描的方位及步距，检测天线接收到的信号的强度E，并对天线接收到的信号的强度E进行积分处理，并根据积分的结果△A_r调整天线的方向及步距；3)伺服电机调整天线的指向，天线的波束形状为二次曲线形状，得所述二次曲线形状对应的波束接收的信号强度RSSI₁及RSSI₂，然后根据波束接收的信号强度RSSI₁及RSSI₂计算天线在俯仰方向上偏离卫星的角度△β；4)在卫星跟踪过程中，通过闭环跟踪算法求解出当前的波束指向与理想的波束指向之间的误差角，再求解动中通卫星通信系统中惯性器件的误差，然后再根据当前的波束指向与理想的波束指向之间的误差角、以及动中通卫星通信系统中惯性器件的误差通过开环姿态估计算法对陀螺的误差进行校正，使天线对准卫星；步骤2)中天线接收到的信号的强度E为：其中，△θ_r为天线波束指向相对卫星方向的偏差量，E_v为指向角速率扫描幅度，ω_a为天线的扫描角速率，n为均值为0的高斯白噪声，a、c为标定得到接收信号强度检测曲线参数，a>0,c>0。