天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法和装置

【技术实现步骤摘要】
天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法和装置


[0001]本专利技术涉及天线
，更具体地涉及一种天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法和装置
。

技术介绍

[0002]为了提高信号探测的灵敏度，射电望远镜正朝着大口径
、
高频段方向发展
。
受天线自身重力
、
风载荷
、
日照温度等因素影响，这些大型射电望远镜的指向会发生偏离，副面会发生偏置，包括副面位置偏移和副面姿态倾斜
。
为了检测大型射电望远镜的指向偏离与副面随动误差，通常需要在天线俯仰支撑装置或是副面支撑装置上贴一些传感器，例如在
A
字梁上贴一些温度和应变传感器用于监测形变，从而间接测量出指向偏离情况
。
而后，根据测量结果驱动方位俯仰控制系统
、
副面位姿控制系统抵消有关形变
。
然而，随着天线口径的不断增大，其受到自身重力
、
风载荷以及日照温度的影响越来越大，传统指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法已经难以满足实际需要
。
这些测量方法在速度上无法跟上风载荷的变化，也不能实现对风载荷
、
日照温度影响下天线指向偏离与副面随动误差的实时修正
。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法和装置
。
[0004]根据本专利技术的第一个方面，提供了一种天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法，包括：利用放置在天线焦平面的相控阵馈源获取焦面场数据；根据所述焦面场数据确定与当前天线指向偏离与副面随动误差对应的天线口径场；根据所述天线口径场得到当前天线的指向偏离与副面随动误差信息；其中，所述指向偏离与副面随动误差信息包括指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值；以及在确定所述指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值中的任一数值大于等于相应预设值的情况下，根据所述当前天线的指向偏离与副面随动误差信息进行修正处理，直至与修正后的指向偏离与副面随动误差信息分别对应的指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值均小于相应预设值
。
[0005]根据本专利技术的实施例，所述利用放置在天线焦平面的相控阵馈源获取焦面场数据，包括：利用放置在天线焦平面的相控阵馈源接收或跟踪扫描沿轴向入射天线的平面电磁波信号获取焦面场数据；其中，所述相控阵馈源包括密集馈源阵列和
/
或可重构馈源阵列
。
[0006]根据本专利技术的实施例，所述根据所述焦面场数据确定与当前天线指向偏离与副面随动误差对应的天线口径场，包括：根据所述焦面场数据通过坐标变换处理和二维傅里叶变换处理，确定与当前天线指向偏离与副面随动误差对应的天线口径场
。
[0007]根据本专利技术的实施例，所述在确定所述指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值中的任一数值大于等于相应预设值的情况下，根据所述当前天线的指向
偏离与副面随动误差信息进行修正处理，直至与修正后的指向偏离与副面随动误差信息分别对应的指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值均小于相应预设值，包括：根据所述当前天线的指向偏离与副面随动误差信息，确定指向偏离与副面随动误差量的相反数和所述相控阵馈源中各个阵元的幅度与相位调控值；以及根据所述相反数和所述幅度与相位调控值进行修正处理
。
[0008]根据本专利技术的实施例，与所述指向偏离值对应的预设值为
0.001
秒，与所述副面轴向偏移值对应的预设值为
0.001
毫米，与所述副面横向偏移值对应的预设值为
0.001
毫米，与所述副面倾斜值对应的预设值为
0.001
秒
。
[0009]本专利技术的第二方面提供了一种天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正装置，包括：获取模块，用于利用放置在天线焦平面的相控阵馈源获取焦面场数据；确定模块，用于根据所述焦面场数据确定与当前天线指向偏离与副面随动误差对应的天线口径场；获得模块，用于根据所述天线口径场得到当前天线的指向偏离与副面随动误差信息；其中，所述指向偏离与副面随动误差信息包括指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值；以及修正模块，用于在确定所述指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值中的任一数值大于等于相应预设值的情况下，根据所述当前天线的指向偏离与副面随动误差信息进行修正处理，直至与修正后的指向偏离与副面随动误差信息分别对应的指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值均小于相应预设值
。
[0010]本专利技术的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述公开的方法
。
[0011]本专利技术的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述公开的方法
。
附图说明
[0012]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述内容以及其他目的
、
特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0013]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法的流程图；
[0014]图2示意性示出了利用焦平面密集馈源阵列实时测量天线反射面形变原理图；
[0015]图3示意性示出了利用焦平面可重构馈源阵列快速测量天线反射面形变原理图；
[0016]图4示意性示出了主焦天线抛物反射面及焦平面坐标系示意图；
[0017]图5示意性示出了指向偏离对口径场的影响坐标系统示意图；
[0018]图6示意性示出了副面轴向偏移对口径场的影响坐标系统示意图；
[0019]图7示意性示出了副面横向偏移对口径场的影响坐标系统示意图；
[0020]图8示意性示出了副面倾斜对口径场的影响坐标系统示意图；
[0021]图9示意性示出了形变测量与修正系统示意图；
[0022]图
10
示意性示出了根据本专利技术实施例的天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正装置的结构框图；以及
[0023]图
11
示意性示出了根据本专利技术实施例的适于实现天线指向偏离与副面随动误差
的测量与修正方法的电子设备的方框图
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种天线指向偏离与副面随动误差的测量与修正方法，包括：利用放置在天线焦平面的相控阵馈源获取焦面场数据；根据所述焦面场数据确定与当前天线指向偏离与副面随动误差对应的天线口径场；根据所述天线口径场得到当前天线的指向偏离与副面随动误差信息；其中，所述指向偏离与副面随动误差信息包括指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值；以及在确定所述指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值中的任一数值大于等于相应预设值的情况下，根据所述当前天线的指向偏离与副面随动误差信息进行修正处理，直至与修正后的指向偏离与副面随动误差信息分别对应的指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值均小于相应预设值
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用放置在天线焦平面的相控阵馈源获取焦面场数据，包括：利用放置在天线焦平面的相控阵馈源接收或跟踪扫描沿轴向入射天线的平面电磁波信号获取焦面场数据；其中，所述相控阵馈源包括密集馈源阵列和
/
或可重构馈源阵列
。3.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述焦面场数据确定与当前天线指向偏离与副面随动误差对应的天线口径场，包括：根据所述焦面场数据通过坐标变换处理和二维傅里叶变换处理，确定与当前天线指向偏离与副面随动误差对应的天线口径场
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述在确定所述指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值中的任一数值大于等于相应预设值的情况下，根据所述当前天线的指向偏离与副面随动误差信息进行修正处理，直至与修正后的指向偏离与副面随动误差信息分别对应的指向偏离值
、
副面轴向偏移值
、
副面横向偏移值和副面倾斜值均小于相应预设值，包括：根据所述当前天线的指向偏离与副面随动误差信息，确定指向偏离与副面随动误差量的相反数和所述相控阵馈源中各个阵元的幅度与相位调控值；以及根据所述相反数和所述幅度与相位调控值进行修正处理
。5.
根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪赞，孔德庆，张洪波，朱新颖，苏彦，刘东浩，刘宇晨，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：