[发明专利]一种基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法

摘要

本发明涉及一种基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，该方法首先设置控制点，构建工程控制网，获得大地坐标和大地方位角；然后在天线上布设标志点，控制天线的姿态按照设定角度变化，获得天线在不同姿态下的标识点的坐标；最后根据天线不同姿态下标识点的坐标，采用拟合球心法得到天线的旋转中心。本发明的天线旋转中心标校方法的测量精度较高，能够达到亚毫米级。在此基础上可精确标定上行阵天线相位中心之间的相对位置关系，从而完成载波相位标校，实现信号载波对齐。

主权项

1.一种基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，包括如下步骤：

设置控制点，构建工程控制网，获得大地坐标和大地方位角；

在天线上布设标志点，控制天线的姿态变化，获得天线在不同姿态下的标识点的坐标；

对于其中一个标志点，对该标志点在不同姿态下的坐标进行球拟合，得到该标志点对应的拟合球心坐标；

根据每个标志点对应的拟合球心坐标，得到天线的旋转中心。

2.根据权利要求1所述的基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，求取每个标志点对应的拟合球心坐标的平均值，该平均值为天线的旋转中心。

3.根据权利要求1所述的基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，采用GNSS网来获得大地坐标和大地方位角。

4.根据权利要求1所述的基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，所述控制天线的姿态变化，获得天线在不同姿态下的标识点的坐标包括：控制天线的方位角不变，俯仰角在设定范围内变化，得到在该方位角下天线不同的姿态；进而得到在不同方位角下天线不同的姿态；从而得到天线不同的姿态。

5.根据权利要求4所述的基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，天线的方位角分别从0°至360°，俯仰角从0°至90°等间隔变化，得到天线不同的姿态。

6.根据权利要求1所述的基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，所述获得天线在不同姿态下的标识点的坐标包括：

构建工业摄影测量系统和全站仪测量系统；

采用工业摄影测量系统拍摄标志点，得到标志点在工业摄影测量坐标系下的坐标；

在天线工装上布设公共点，根据公共点得到全站仪坐标系和工业摄影测量坐标系的关系；

根据该关系，将在工业摄影测量系统坐标系下的标志点坐标转换到全站仪坐标系中，得到天线在不同姿态下的标识点的坐标。

7.根据权利要求6所述的基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，所述根据公共点得到全站仪坐标系和工业摄影测量坐标系的关系包括：

分别采用全站仪测量系统和工业摄影测量系统对公共点进行测量；

将工业摄影测量系统测量公共点所得的结果，转换到全站仪坐标系中，得到测量转换结果；

若测量转换结果不满足精度要求，则重新测量；

根据满足精度要求的测量转换结果，得到全站仪坐标系和工业摄影测量坐标系的关系。

8.根据权利要求1所述的基于拟合球心法的天线旋转中心标校方法，其特征在于，所述对该标志点在不同姿态下的坐标进行球拟合，得到该标志点对应的拟合球心坐标包括：

建立球面方程，将标志点坐标看作观测值，半径、球心看作未知数，以所有标志点到拟合球面的几何距离平方和最小为准则，对球面方程线性化后通过最小二乘法，求得标志点对应的拟合球心坐标。