【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线，尤其涉及一种基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置及方法。
技术介绍
1、随着低轨卫星通信技术的发展，对地面站提出了更高的要求。由于低轨卫星相对于地球是非静止的，在某一时刻存在卫星从地面站正上方运动的现象，这就要求地面站天线可高仰角甚至是过顶跟踪。
2、目前解决过顶跟踪问题可以采用两轴的x-y型座架，或是选择三轴式座架。但目前的龙伯透镜天线多采用俯仰方位型座架，将其应用于低轨卫星通信将会出现过顶跟踪丢失目标的问题，基于此，本专利技术对原有伺服转台进行了调整改进，解决了过顶跟踪问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供一种基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置及方法，本专利技术天线体采用半球龙伯透镜加反射板的形式。龙伯透镜天线是以几何光学为基础设计的体天线形式，是介电常数从中心向最外层由2渐变到1的介质球，通过电磁折射实现波束聚焦，旁瓣特性突出，抗干扰能力强，且具有多焦点的特点，可以实现多频段，随着天线材料研发以及设计技术的进展，取得了广泛的应用。
2、本专利技术公开了一种基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其包括伺服设备、伸缩杆、反射板、万向球和透镜；伺服设备采用俯仰方位型座架，座架上设置有伸缩杆和万向球，伸缩杆上设置有反射板，透镜设置在反射板的反射面上，万向球设置在反射板的背面，根据龙伯透镜多焦点和球形特性，通过伸缩杆和万向球转动来实现龙伯透镜的俯仰运动和横滚运动在目标过顶时将跟踪盲区转移。
3、进一步地，伸缩杆的
4、进一步地，伸缩杆能够在其所处方位做伸缩运动。
5、进一步地，所述低轨卫通过顶跟踪装置在天线过顶工作时没有盲区，而且运动速度和加速度远小于俯仰方位型座架形式；低轨卫通过顶跟踪装置具有方位轴，可实现正半球无盲区工作。
6、本专利技术还公开了一种基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪方法，适用于上述任一项所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其包括：
7、卫星目标捕获时，天线座架以俯仰方位的形式进行工作，按现行两轴天线的方式进行捕获；
8、卫星目标过顶前，即当方位轴转动角速度或角加速度将达到伺服设备最大可转动速度时，采用俯仰和横滚的方式进行跟踪。
9、进一步地，所述采用俯仰和横滚的方式进行跟踪，包括：
10、伸缩杆和万向球控制天线在俯仰方向和横滚方向上转动。
11、进一步地，实际工作时，方位轴实时随动于载体的大地航向值；计算过顶盲区的范围，推导出横滚所需的角度；横滚所需的最大角和俯仰所需的最大角中的较大值，确定伸缩轴所需的最大长度。
12、进一步地，当龙伯透镜的横滚运动的横摆角超过设定值，采用自适应调节方位的形式减小横摆角度转动范围，使其始终保持跟踪。
13、由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：本专利技术通过伸缩杆和万向球转动来实现龙伯透镜的俯仰运动和横滚运动，在目标过顶时将跟踪盲区转移，解决了龙伯透镜天线的过顶跟踪问题，本专利技术的实现可以将龙伯透镜天线应用于低轨卫星通信。
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1.一种基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，包括伺服设备、伸缩杆、反射板、万向球和透镜；伺服设备采用俯仰方位型座架，座架上设置有伸缩杆和万向球，伸缩杆上设置有反射板，透镜设置在反射板的反射面上，万向球设置在反射板的背面，根据龙伯透镜多焦点和球形特性，通过伸缩杆和万向球转动来实现龙伯透镜的俯仰运动和横滚运动，在目标过顶时将跟踪盲区转移。
2.根据权利要求1所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，伸缩杆的一端与伺服设备连接，另一端与反射板连接；伸缩杆至少为两个，以使反射板能够稳定放置在其上方。
3.根据权利要求1所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，伸缩杆能够在其所处方位做伸缩运动。
4.根据权利要求1所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，所述低轨卫通过顶跟踪装置在天线过顶工作时没有盲区，而且运动速度和加速度远小于俯仰方位型座架形式；低轨卫通过顶跟踪装置具有方位轴，可实现正半球无盲区工作。
5.一种基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪方法，适用于权利要求1-4任一项
6.根据权利要求5所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪方法，其特征在于，所述采用俯仰和横滚的方式进行跟踪，包括：
7.根据权利要求5所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪方法，其特征在于，实际工作时，方位轴实时随动于载体的大地航向值；计算过顶盲区的范围，推导出横滚所需的角度；横滚所需的最大角和俯仰所需的最大角中的较大值，确定伸缩轴所需的最大长度。
8.根据权利要求7所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪方法，其特征在于，当龙伯透镜的横滚运动的横摆角超过设定值，采用自适应调节方位的形式减小横摆角度转动范围，使其始终保持跟踪。
...【技术特征摘要】
1.一种基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，包括伺服设备、伸缩杆、反射板、万向球和透镜；伺服设备采用俯仰方位型座架，座架上设置有伸缩杆和万向球，伸缩杆上设置有反射板，透镜设置在反射板的反射面上，万向球设置在反射板的背面，根据龙伯透镜多焦点和球形特性，通过伸缩杆和万向球转动来实现龙伯透镜的俯仰运动和横滚运动，在目标过顶时将跟踪盲区转移。
2.根据权利要求1所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，伸缩杆的一端与伺服设备连接，另一端与反射板连接；伸缩杆至少为两个，以使反射板能够稳定放置在其上方。
3.根据权利要求1所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，伸缩杆能够在其所处方位做伸缩运动。
4.根据权利要求1所述的基于龙伯透镜天线的低轨卫通过顶跟踪装置，其特征在于，所述低轨卫通过顶跟踪装置在天线过顶工作时没有盲区，而且运动速度...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦小勇，邓杰，李一雯，许丹，何博，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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