一种动中通天线的寻星方法技术

本发明专利技术提供一种动中通天线的寻星方法，本发明专利技术首先计算卫星对应的俯仰角和极化角，并调转天线的方位角和极化角到达计算的角度值；然后天线方位角做匀速扫描，并自适应检测信标信号；检测到信号后，接着进行二次粗扫描；最后进行精扫描完成寻星过程。本发明专利技术的寻星方法能根据噪声环境自适应计算检测门限值，提高了检测算法的抗干扰能力。本发明专利技术的寻星方法，具有寻星速度快、精度高、准确率高的特点。

A method of moving through the antenna design

The present invention provides a method of searching through the antenna, the invention first calculating the pitch angle and polarization angle corresponding to the satellite, and the azimuth angle and polarization angle of antenna switch to calculate the value of the angle; then the antenna azimuth scanning speed, and adaptive beacon signal detection; the detected signal, then two a rough scan; finally finish the scan is complete design process. \The method of the invention can value the detection threshold is calculated according to the noise adaptive detection algorithm improves the anti-interference ability. \The method of the invention has the characteristics of satellite high speed and high precision and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种动中通天线的寻星方法
本专利技术涉及一种动中通天线的寻星方法，属于动中通天线伺服控制领域,可广泛用于车载、舰载、机载动中通天线。
技术介绍
动中通天线在车辆、船舶、飞机等移动载体运动过程中，可实时跟踪同步轨道卫星，通过卫星转发信号，实现不间断的语音、数据、图像等信息传输，可满足移动条件下宽带卫星通信的需要。为了降低成本，动中通天线一般使用低成本MEMS惯导，MEMS惯导精度低，无法提供航向信息，因此，需要动中通天线方位角做匀速扫描，完成初始寻星。由于事先不知道信标信号的幅度值，一般需要根据经验设置一个固定的检测门限，天线方位角进行0°~360°的匀速扫描，同时采集信标信号，与设置的门限值进行比较，如果信号大于门限值则认为捕获卫星，转入跟踪状态，完成初始寻星。这种方法有两方面缺点：一方面采用固定门限值的检测算法，容易受外界环境噪声干扰，引起错误检测，造成初始寻星失败；另一方面，算法未进行二次粗扫描，当信标信号较强时，容易造成天线旁瓣指向卫星，跟踪算法无法收敛到天线主瓣，引起初始寻星失败。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种动中通天线的寻星方法。本专利技术的动中通天线的寻星方法，包括以下步骤：（1）根据载体的横滚角和纵倾角，计算卫星的俯仰角和极化角；（2）驱动天线的俯仰角和极化角，分别与计算的俯仰角和极化角相一致；（3）方位角以恒定速度运转，进行第一次粗扫描，同时，采集信标接收机的信标信号，与计算的检测门限值进行比较，如果信标信号大于门限值，则认为动中通天线捕获卫星；（4）捕获卫星后，以当前天线位置为起始点，方位角和俯仰角分别按照螺旋线轨迹，进行二次粗扫描，同时记录二次粗扫描过程中信标信号最大值，以及对应天线的位置信息，待二次粗扫描时间达到设定值，则停止第二次粗扫描，并调转天线至第二次粗扫描信标信号最大值对应的位置；（5）天线到达信标信号最大值对应的位置后，以当前天线位置为起始点，方位角和俯仰角按照螺旋线轨迹，进行精扫描，同时记录扫描过程中的信标信号最大值和天线位置信息，待精扫描时间达到设定值，则停止精扫描，并调转天线至精扫描信标信号最大值对应的位置，完成寻星过程。步骤1中的计算卫星的俯仰角和极化角的计算公式如下：式中其中为载体纵倾角，为载体横滚角，为天线当前的方位角；、和分别为地理坐标系中卫星对应的方位角、俯仰角和极化角，计算公式如下：其中为卫星的经度，为动中通天线的经度，为动中通天线的纬度。步骤3中的检测门限值Thm计算公式为：式中为第个信标信号采样值，为参考的信标信号采样值个数，为检测因子，同时，为了提高检测性能，在被检测的信标信号采样值与参考的信标信号采样值之间设置X个保护单元。步骤4中的扫描螺旋线轨迹的方位角和俯仰角计算公式分别为：其中，为扫描时间，为扫描周期。步骤5中的扫描螺旋线轨迹的方位角和俯仰角计算公式分别为：。本专利技术的寻星方法能根据噪声环境自适应计算检测门限值，提高了检测算法的抗干扰能力。本专利技术的寻星方法，具有寻星速度快、精度高、准确率高的特点。附图说明图1为本专利技术的流程图。图2为本专利技术中的信标信号检测准则示意图。图3为本专利技术中的二次粗扫描轨迹示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细的描述。图1为本专利技术的流程图，从图中可以看出，本专利技术的动中通天线的寻星方法，包括以下步骤：（1）根据载体的横滚角和纵倾角，计算卫星的俯仰角和极化角，计算公式如下：式中其中为载体纵倾角，为载体横滚角，为天线当前的方位角；、和分别为地理坐标系中卫星对应的方位角、俯仰角和极化角，计算公式如下：其中为卫星的经度，为动中通天线的经度，为动中通天线的纬度。（2）驱动天线的俯仰角和极化角，到达和。（3）图2为信标信号的检测准则示意图，方位角以恒定速度°/s运转，进行第一次粗扫描，同时，采集信标接收机的信标信号，与计算的检测门限值Thm进行比较，如果信标信号大于门限值，则认为动中通天线捕获卫星。第m个信标信号采样值对应的检测门限值Thm为：式中为第个信标信号采样值，为参考的信标信号采样值个数，为检测因子，同时，为了提高检测性能，在被检测的信标信号采样值与参考的信标信号采样值之间设置X=10个保护单元。（4）图3为二次粗扫描的方位角和俯仰角的轨迹曲线，以当前天线位置为起始点，方位角和俯仰角分别按照轨迹和运转，进行二次粗扫描，同时记录二次粗扫描过程中信标信号最大值和天线位置信息，待二次粗扫描时间达到设定值，则停止第二次粗扫描，并调转天线至第二次粗扫描信标信号最大值位置。方位角和俯仰角扫描轨迹为：其中，为扫描时间，为扫描周期。（5）以当前天线位置为起始点，方位角和俯仰角分别按照轨迹和，进行精扫描，同时记录扫描过程中的信标信号最大值和天线位置信息，待精扫描时间达到设定值，则停止精扫描，并调转天线至精扫描信标信号最大值位置，完成寻星过程。方位角和俯仰角扫描轨迹为：。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动中通天线的寻星方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：（1）根据载体的横滚角和纵倾角，计算卫星的俯仰角

【技术特征摘要】
1.一种动中通天线的寻星方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：（1）根据载体的横滚角和纵倾角，计算卫星的俯仰角和极化角；（2）驱动天线的俯仰角和极化角，分别与计算的俯仰角和极化角相一致；（3）方位角以恒定速度运转，进行第一次粗扫描，同时，采集信标接收机的信标信号幅度，与计算的检测门限值进行比较，如果信标信号大于门限值，则认为动中通天线捕获卫星；（4）捕获卫星后，以当前天线位置为起始点，方位角和俯仰角分别按照螺旋线轨迹，进行二次粗扫描，同时记录二次粗扫描过程中信标信号最大值，以及对应天线的位置信息，待二次粗扫描时间达到设定值，则停止第二次粗扫描，并调转天线至第二次粗扫描信标信号最大值对应的位置；（5）天线到达信标信号最大值对应的位置后，以当前天线位置为起始点，方位角和俯仰角按照螺旋线轨迹，进行精扫描，同时记录扫描过程中的信标信号最大值和天线位置信息，待精扫描时间达到设定值，则停止精扫描，并调转天...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茂，陈涛，李焱，王登丰，李文才，董琦昕，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51