[發明專利]船載衛星通信地球站A-E-C三軸天線坐標計算方法

在審

• 申請號: 201410110197.4
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103913163A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 黃昆;陳雪軍;張滬玲;趙乾宏;胡湘江;周建峰;吉慶;張建飛;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63680部隊
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭

1.一種船載衛星通信地球站A-E-C三軸天線坐標計算方法，其特征在于它由以下兩部分組成：

（1）坐標系定義：

對于船載A-E-C三軸天線，定義天線坐標系原點O位于天線穩定平臺三軸中心，天線指向軸OZ垂直于俯仰軸與交叉軸所在的平面，OX軸平行于俯仰軸，OY軸平行于交叉軸，OX、OY與OZ軸滿足右手法則，當天線方位和交叉為0o、俯仰為90o時，天線坐標系與甲板坐標系重合；

（2）坐標計算方法

根據船載衛星通信地球站A-E-C三軸天線的結構特點和船用慣性導航信號習慣取值方式，建立方位旋轉矩陣、俯仰旋轉矩陣和交叉旋轉矩陣可表示為：

，，

船載三軸天線運動的數學方程：

上式的等式右邊，自右向左為天線各軸轉動順序，從甲板坐標系轉換到天線坐標系的步驟：

①方位順時針旋轉A角度，即XOY面繞Z軸旋轉-A角度；

②俯仰軸向下轉動（90o-E）角度，即YOZ面繞X軸旋轉?-（90o-E）角度；

③交叉軸向右轉動C角度，即XOZ面繞Y軸旋轉C角度；

轉換矩陣如下：

其中：?

由甲板坐標系轉換到天線坐標系的變換公式為：

由天線坐標系轉換到甲板坐標系的變換公式為：

船載衛星通信地球站伺服監控計算機利用該坐標計算方法，可以實現船載衛星通信地球站A-E-C三軸天線在地理坐標系、甲板坐標系和天線坐標系間的相互轉換。

2.根據權利要求1所述的一種船載衛星通信地球站A-E-C三軸天線坐標計算方法，其特征在于：利用該坐標計算方法，可以計算出船載衛通站天線對目標衛星的甲板面方位舷角Ac、甲板面俯仰角Ec，使用這兩個角度實時引導天線，可以快速捕獲目標衛星。

3.根據權利要求1所述的一種船載衛星通信地球站A-E-C三軸天線坐標計算方法，其特征在于：該方法也適用天線是A-E二軸跟蹤的船載衛星通信地球站。