一种低包络小口径三轴制造技术

本发明专利技术涉及一种低包络小口径三轴

【技术实现步骤摘要】
一种低包络小口径三轴AEC座架机载天线跟踪方法


[0001]本专利技术涉及的领域为电子信息
，可用在低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线的跟踪中，是针对因交叉轴范围过小导致传统
AEC
座架跟踪方法适用的飞机载体姿态范围过小的问题，提出了一种适用于低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线的跟踪方法
。

技术介绍

[0002]通信天线需要根据目标卫星信息和载体运动过程中位置姿态变化，实时计算天线的对星指向角，并控制天线快速对准来卫星实施跟踪，保证通信信号的传输
。
[0003]传统方法采用了方位随动航向
、
交叉轴隔离天线的横滚姿态值
、
俯仰轴隔离天线的俯仰姿态值，但低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线因受包络限制，交叉轴设计的运动范围很小
。
因此，在飞机运动姿态较大时，传统方法因为交叉轴运动范围过小导致交叉轴限位
。
低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线在使用传统方法时无法满足跟踪和通信要求
。
[0004]目前存在的具体问题：
[0005]低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线因受包络限制，交叉轴设计的运动范围很小，通常只有
10
‑
15
度左右，而飞机在飞行过程中，姿态角度往往超过
15
度
。
当载体姿态较大时，传统方法会出现交叉理论指向角度大于实际天线的运动范围，出现天线交叉轴限位的现象，导致天线无法满足跟踪和通信要求
。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线交叉轴设计范围过小的问题，重新设计了方位
、
俯仰和交叉的指向策略，让方位轴参与了姿态角度的隔离，避免交叉轴限位，使天线在载体姿态较大时也能满足跟踪和通信要求，提高了低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线的适用范围，跟踪方法具体计算过程如下：
[0007]步骤1，根据目标卫星信息，设置卫星参数；
[0008]步骤2，与惯导设备通信，实时获得载体的姿态信息；姿态信息包括经纬度
、
航向
、
横滚和俯仰；
[0009]步骤3，根据目标卫星信息计算天线的对星理论值，其中，方位理论角为
A
，俯仰理论角为
E
；
[0010]再根据对星理论值和载体运动过程中位置姿态变化，实时计算天线的对星指向甲板角；其中，方位甲板角为
A
j
，俯仰甲板角为
E
j
，交叉甲板角为
C
j
；
[0011]步骤4，将交叉轴角度按比例
K
分配到方位轴，比例
K
根据包括实际工程应用调整或根据天线仰角在内的因素自适应调整；其中，方位甲板角
A
j1
:
[0012][0013]其中，，
A
j
、E
j
和
C
j
为上述的方位甲板角
、
俯仰甲板角和交叉甲板角，
K
为比例分配系数，范围为0‑1，当
K
为0时，方位不参与交叉轴角的分配，当
K
为1时，交叉不参与跟踪；
[0014]步骤5，根据步骤4中得到的方位甲板角
A
j1
，重新计算俯仰甲板角和交叉甲板角：
[0015]T1＝
cosA
j1
(sinEsinp+cosEcos(A
‑
h)cosp)
‑
[0016]sinA
j1
*(sinr*(sinE*cosp
‑
cosE*cos(A
‑
h)*sinp)
‑
cosEcosrsin(A
‑
h))
[0017]T2＝
cosr(sinEcosp
‑
cosEcos(A
‑
h)sinp)+cosEsin(A
‑
h)sinr)
[0018]T3＝
‑
sinA
j1
(sinEsinp+cosE*cos(A
‑
h)*cosp)
[0019]‑
cosA
j1
(sinr(sinEcosp
‑
cosEcos(A
‑
h)*sinp)
‑
cosEcosrsin(A
‑
h))
[0020]其中，俯仰甲板角
E
j1
：
[0021][0022]交叉甲板角
C
j1
：
[0023][0024]其中，
A
为方位理论角，
E
为俯仰理论角，
h
为姿态中的航向角，
p
为姿态中的俯仰角，
r
为姿态中的横滚角
。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0026]本专利技术交叉轴运动范围远小于传统
AEC
跟踪算法中的交叉轴运动范围，使低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线可不受制与包络限制导致的交叉轴设计的运动范围小的问题，能适用于飞机在飞行过程中姿态角度较大的情况，大大提升了低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线的应用场景，可满足跟踪和通信要求
。
附图说明
[0027]图1是本专利技术跟踪方法处理流程图
。
[0028]图2是模拟的飞机盘旋飞行时惯导航向数据变化
。
[0029]图3是模拟的飞机盘旋飞行时惯导横滚数据变化
。
[0030]图4是传统方法和本专利技术跟踪时方位甲板角变化
。
[0031]图5是传统方法和本专利技术跟踪时俯仰甲板角变化
。
[0032]图6是传统方法和本专利技术跟踪时交叉甲板角变化
。
具体实施方式
[0033]下面结合图1至图6对本专利技术作进一步说明
。
但本专利技术的保护范围不局限于所述实施范例
。
[0034]本实施例在
MATLAB
中仿真验证，参照图1，使天线在载体姿态较大时也能满足跟踪和通信要求，提高了低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线的适用范围，跟踪方法具体计算过程如下：
[0035]1)
根据目标卫星信息，由使用者设置卫星参数；仿真中地理指向角设为方位
205.3
度，俯仰...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低包络小口径三轴
AEC
座架机载天线跟踪方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，根据目标卫星信息，设置卫星参数；步骤2，与惯导设备通信，实时获得载体的姿态信息；姿态信息包括经纬度
、
航向
、
横滚和俯仰；步骤3，根据目标卫星信息计算天线的对星理论值，其中，方位理论角为
A
，俯仰理论角为
E
；再根据对星理论值和载体运动过程中位置姿态变化，实时计算天线的对星指向甲板角；其中，方位甲板角为
A
j
，俯仰甲板角为
E
j
，交叉甲板角为
C
j
；步骤4，将交叉轴角度按比例
K
分配到方位轴，比例
K
根据包括实际工程应用调整或根据天线仰角在内的因素自适应调整；其中，方位甲板角
A
j1
:
其中，，
A
j
、E
j
和
C
j
为上述的方位甲板角
、
俯仰甲板角和交叉甲板角，
K
为比例分配系数，范围为0‑1，当
K
为0时，方位不参与交叉轴角的分配，当
K
为1时，交叉不参与跟踪；步骤5，根据步骤4中得到的方位甲板角
A
j1
，重新计算俯仰甲板角和交叉甲板角：
T1＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颜，耿大孝，张硕，张立军，刘昕，崔玉龙，武伟良，王龙，高建海，白海龙，李聪聪，刘兴隆，蔡文莉，马万垒，李晓普，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：