【技术实现步骤摘要】
解决球面相控阵天线跟踪过顶盲捕目标的方法
本专利技术涉及一种全空域多目标航天测控领域测控体制中,基于过顶跟踪控制技术,解决数字多波束球面相控阵天线对盲捕目标自跟踪过程中的过顶问题的方法。
技术介绍
跟踪地球同步卫星的地面站天线,其工作范围一般只要求一定的扇形区域,不要求过顶跟踪。但是对于跟踪极轨卫星以及具有特殊用途飞行器的地面站天线系统,不仅要求下行跟踪接收信息的时间尽可能长,而且要求飞行器经过天顶时,离地面站的距离最近,信号最强,因此常常提出过顶跟踪的要求。目标过顶(targetpassingtop)跟踪问题往往出现在对资源卫星等特殊用途卫星的跟踪上。当目标从天线天顶附近通过时,在天顶附近有一个“盲锥区”,对盲锥区的跟踪称为过顶跟踪,它是解决卫星通过天线顶空时对卫星跟踪问题的一种技术手段。过顶跟踪主要出现在以下几种情况:第一种,极轨卫星的轨道面穿过地球的南北两极,与赤道有很大的夹角。鉴于极轨卫星自身的运行规律以及地球的自转,一般每隔数日将地球表面扫描一遍,因时差的存在每一周期的扫描轨迹不尽相同。因此,作为对卫星跟踪与信息交换的地球站或者“动中通"设备,都会存在极轨卫星通过天线顶空的情况。第二种,倾斜轨道同步卫星。卫星倾斜后,区域性B类地球站,可采用步进跟踪方式,以保证通信质量。但对于卫星移动通信的车载、船载和机载“动中通”设备,同样存在着卫星通过天线顶空的问题。第三种,当“动中通"设备,诸如远洋科学考察船或飞机、远望号测量船队,经常活动在赤道附近,并利用地球同步轨道卫星进行通信时,天线跟踪系统也会遇到过顶跟踪的问题 ...
【技术保护点】
1.一种自跟踪过顶盲捕目标的方法,其包括如下技术特征:在目标运行轨迹未知的情况下捕获目标的动态信息,根据捕获目标的跟踪点,按如下方式旋转原坐标系:在盲捕目标的防过顶阶段,根据盲捕扫描算法得到目标的捕获点信息,利用盲捕目标的捕获点信息形成盲捕目标的捕获点波束指向;在天线阵面的激活区域投影面积内,以原坐标系z轴为中心,将盲捕跟踪点方位角旋转为零,再以坐标系y轴为中心旋转坐标系,使x轴指向目标捕获点,建立新坐标系A1;在捕获过程中,利用实时更新的目标捕获点信息持续更新计算坐标系A1,使目标的运动轨迹在新的坐标系中始终保持低仰角状态,直至捕获目标;捕获目标后,在自跟踪防过顶阶段,利用目标的方位角及俯仰角变化率计算防过顶跟踪旋转角Ψ,在天线阵面的激活区域投影面积内,以新坐标系A1的x轴为中心,旋转坐标系使y轴旋转Ψ度,建立新的坐标系A2,实现全工作空域内无盲区跟踪。/n
【技术特征摘要】
1.一种自跟踪过顶盲捕目标的方法,其包括如下技术特征:在目标运行轨迹未知的情况下捕获目标的动态信息,根据捕获目标的跟踪点,按如下方式旋转原坐标系:在盲捕目标的防过顶阶段,根据盲捕扫描算法得到目标的捕获点信息,利用盲捕目标的捕获点信息形成盲捕目标的捕获点波束指向;在天线阵面的激活区域投影面积内,以原坐标系z轴为中心,将盲捕跟踪点方位角旋转为零,再以坐标系y轴为中心旋转坐标系,使x轴指向目标捕获点,建立新坐标系A1;在捕获过程中,利用实时更新的目标捕获点信息持续更新计算坐标系A1,使目标的运动轨迹在新的坐标系中始终保持低仰角状态,直至捕获目标;捕获目标后,在自跟踪防过顶阶段,利用目标的方位角及俯仰角变化率计算防过顶跟踪旋转角Ψ,在天线阵面的激活区域投影面积内,以新坐标系A1的x轴为中心,旋转坐标系使y轴旋转Ψ度,建立新的坐标系A2,实现全工作空域内无盲区跟踪。
2.如权利要求1所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法,其特征在于:在球面相控阵天线球面内建立以o为原点的坐标系xzy和激活投影区域,以o为原点作波束指向P1;按照目标盲捕时的过顶处理和对盲捕目标完成自跟踪后的过顶处理分为两个阶段实施。
3.如权利要求2所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法,其特征在于:第一个阶段为盲捕目标时的防过顶阶段,其步骤如下:利用盲捕扫描算法形成目标的盲捕点指向,在球面相控阵天线激活区域投影面积内,以原坐标系z轴为中心,旋转坐标系使盲捕点指向方位角为零度,再以y轴为中心,旋转坐标系使x轴指向盲捕点,建立新坐标系A1,盲捕过程中,每次更新目标盲捕指向后需重新计算旋转矢量,并根据新的旋转矢量重新计算新坐标系A1,直至捕获目标;第二个阶段为捕获目标后自跟踪时的防过顶阶段,其步骤如下:利用目标的方位角及俯仰角变化率计算防过顶跟踪旋转角Ψ,在天线阵面激活区域投影面积内,以新坐标系A1的x轴为中心,旋转坐标系使y轴旋转Ψ度,建立新的坐标系A2。
4.如权利要求1所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法,其特征在于:新建立的坐标系中xoy平面与目标轨迹同一平面,在新建立的坐标系中子阵的方位、俯仰差阵列划分步骤如下:设目标在新坐标系中方位角为A,俯仰角为E,子阵方位坐标在A~A+90°...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈煜航,王文政,扈景召,
申请(专利权)人:西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所,
类型:发明
国别省市:四川;51
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