一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，该方法包括：步骤s1)转动AET座架三轴天线的T轴至逆预限位置待机，以此T轴角度为测试初始化点；步骤s2)转动方位轴和俯仰轴，使天线主波束对准基准信号，测量出信号最强点时对应的方位座架角和俯仰座架角，同时记录对应目标理论的方位大地角和俯仰大地角；步骤s3)以预设增量顺时针增加T轴角度，转动到位后待机；步骤s4)重复步骤s2)和s3)，直至T轴到达顺预限位置；步骤s5)对获得的多组俯仰座架角和俯仰大地角分别作差处理，得到多组俯仰角差值；步骤s6)根据几何关系建立俯仰角差值与方位座架角之间的关系模型，采用最小二乘参数回归的方法得到T轴倾斜度。回归的方法得到T轴倾斜度。回归的方法得到T轴倾斜度。

【技术实现步骤摘要】
一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法


[0001]本专利技术属于航天测量与控制
，尤其涉及一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法。

技术介绍

[0002]航天测控工程中，测控天线常采用AET座架三轴天线来解决目标过顶跟踪问题。AET(Azimuth elevation tilting，方位
‑
俯仰
‑
倾斜轴)座架的第三轴倾斜度的测量是在加工车间采用激光跟踪仪来完成，其精度一般能够满足精度要求，但也有不少三轴天线的第三轴往往随着工程场地的变化而发生不同程度的变化，对天线指向精度产生一定的影响，现场需要进行测量，因现场条件限制，T轴倾斜度的测量存在一定难度，工程上需要提供一种简单便捷易实现的测试方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提出了一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法。
[0004]为了实现上述目的本专利技术提出了一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，所述方法包括：
[0005]步骤s1)逆时针转动AET座架三轴天线的T轴至逆预限位置待机，以此T轴角度作为测试初始化点；
[0006]步骤s2)转动方位轴和俯仰轴，使天线主波束对准基准信号，测量出信号最强点时对应的方位座架角和俯仰座架角，同时记录对应目标理论的方位大地角和俯仰大地角；
[0007]步骤s3)以预设增量顺时针增加T轴角度，转动到位后待机；
[0008]步骤s4)重复步骤s2)和步骤s3)，直至T轴到达顺预限位置结束测试；
[0009]步骤s5)对获得的多组俯仰座架角和俯仰大地角分别作差处理，得到多组俯仰角差值；
[0010]步骤s6)根据几何关系建立俯仰角差值与方位座架角之间的关系模型，采用最小二乘参数回归的方法得到T轴倾斜度。
[0011]作为上述方法的一种改进，所述步骤s2)的基准信号为射电源、标校塔或同步卫星。
[0012]作为上述方法的一种改进，所述步骤s5)具体包括：
[0013]对于获得的n组俯仰座架角MeaE1[n]和俯仰大地角GroE1[n]，对每组分别进行差值运算，得到第i组俯仰角差值ErrorEl[i]：
[0014]ErrorEl[i]＝MeaE1[i]‑
GroE1[i][0015]其中，MeaE1[i]为第i组俯仰座架角，GroE1[i]为第i组俯仰大地角，1≤i≤n。
[0016]作为上述方法的一种改进，所述步骤s6)的俯仰角差值与方位座架角之间的关系模型满足下式：
[0017]ErrorEl＝a+b*cos(MeaAz)+c*sin(MeaAz)
[0018]其中，a为俯仰零值误差，b和c为待求T轴倾斜度的两个参数，ErrorEl为俯仰角差值，MeaAz为方位座架角。
[0019]作为上述方法的一种改进，所述步骤s6)采用最小二乘参数回归的方法得到T轴倾斜度；具体包括：
[0020]采用最小二乘参数回归的方法，a、b和c满足下式：
[0021][0022]其中，(A
T
A)
‑1为矩阵求逆，T为矩阵转置；矩阵A、B为：
[0023][0024]其中，MeaAz[i]为第i组方位座架角，1≤i≤n；
[0025]根据b和c，由下式得到T轴倾斜度Tm为：
[0026][0027]作为上述方法的一种改进，所述方法还包括：对步骤s5)得到的俯仰角差值采用3σ准则剔除野值。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
[0029]本专利技术的方法通过在工程实施现场不断转动T轴角度，利用建立的关系模型，可以快速测量出T轴倾斜度，解决了现有技术中T轴倾斜度只能在加工车间测量，工程实施现场对T轴倾斜度复测难度大的技术难题。
附图说明
[0030]图1是AET座架三轴天线示意图；
[0031]图2是本专利技术的AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法流程图；
[0032]图3是采用本专利技术的方法进行T轴倾斜度测试结果，其中图3(a)是剔除野值结果显示，图3(b)是回归计算结果显示。
具体实施方式
[0033]鉴于上述工程需求，本专利技术提出了AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，该方法以标校塔、同步卫星或者射电源为测量基准，根据计算的基准信号理论位置实时引导天线对准目标，测量出基准信号最强点所在的座架系下方位、俯仰角、第三轴角以及计算出的目标理论大地参考系下的方位角、俯仰角。每测一组，调整一次第三轴角，再重新测量一组该第三轴角下的然后根据建立的座架下方位、俯仰角、倾斜轴角与理论大地参考系下的方位角、俯仰角关系模型，采用最小二乘法估算出模型参数，从而获得T轴倾斜度。AET座架三轴天线如图1所示。天线都具有限位装置，其目的是为了保护天线的安全，可分为预限位和终限位两种。预限位包括顺预限位置和逆预限位置，终限位包括顺终限位置和逆终限位置。
[0034]本专利技术的技术方案是：AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，包括以下步骤：
[0035](1)转动天线T轴至逆预限附近后待机，以此T轴角度作为测试初始化点；
[0036](2)转动方位轴、俯仰轴，使天线主波束对准基准信号，测量出信号最强点时方位座架角、俯仰座架角并记录，同时记录相应点的目标理论方位大地角、俯仰大地角；
[0037](3)顺时针增加T轴角度，转动到位后待机；
[0038](4)重复步骤(2)、(3)，直至T轴到达顺预限附近结束测试；
[0039](5)对获得的俯仰座架角、俯仰大地角逐点进行作差处理；
[0040](6)根据建立的俯仰角差值与倾斜T轴角度之间的关系模型，计算出T轴倾斜度。
[0041]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细的说明。
[0042]实施例
[0043]如图2所示，本专利技术的实施例提出了一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，具体实施步骤如下：
[0044]步骤一：转动天线T轴至逆预限附近后待机，以此T轴角度作为测试初始点；本实施例中，T轴转动范围为
‑
177度至+177度，故T轴初始点角度为
‑
170度，即逆预限位为
‑
170度，顺预限位为170度。逆终限为
‑
175度，顺终限为175度。不同的天线具体数值略有差异。
[0045]步骤二：根据计算出的基准信标源理论轨道，实时引导天线使天线主波束对准基准信标源，扫描天线，测量出信号最强点时方位座架角MeaAz[i]、俯仰座架角MeaE1[i]并记录，同时记录出对应时刻的基准信标源理论轨道方位大地角GroAz[i]、俯仰大地角GroE1[i]，并得到俯仰座架角与俯仰大地角的差值ErrorEl[i],即：
[0046]ErrorEl[i]＝MeaE1[i]‑
GroE1[i]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，所述方法包括：步骤s1)逆时针转动AET座架三轴天线的T轴至逆预限位置待机，以此T轴角度作为测试初始化点；步骤s2)转动方位轴和俯仰轴，使天线主波束对准基准信号，测量出信号最强点时对应的方位座架角和俯仰座架角，同时记录对应目标理论的方位大地角和俯仰大地角；步骤s3)以预设增量顺时针增加T轴角度，转动到位后待机；步骤s4)重复步骤s2)和步骤s3)，直至T轴到达顺预限位置结束测试；步骤s5)对获得的多组俯仰座架角和俯仰大地角分别作差处理，得到多组俯仰角差值；步骤s6)根据几何关系建立俯仰角差值与方位座架角之间的关系模型，采用最小二乘参数回归的方法得到T轴倾斜度。2.根据权利要求1所述的AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，其特征在于，所述步骤s2)的基准信号为射电源、标校塔或同步卫星。3.根据权利要求1所述的AET座架三轴天线T轴倾斜度测量方法，其特征在于，所述步骤s5)具体包括：对于获得的n组俯仰座架角MeaE1[n]和俯仰大地角GroE1[n]，对每组分别进行差值运算，得到第i组俯仰角差值ErrorEl[i]：ErrorEl[i]＝MeaE1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，董玮，李玉瑄，黄春平，梁波，喻新顺，屈展，代鑫，韩旭，林彤，郝洋，
申请(专利权)人：北京航天驭星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：