[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星天線自動(dòng)對星方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510043368.0
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104659488B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙敏;任劍
• 申請（專利權(quán)）人: 四川安迪科技實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: H01Q3/08
• 分類號: H01Q3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種衛(wèi)星天線自動(dòng)對星方法，其特征在于， 按照以下步驟進(jìn)行衛(wèi)星天線自動(dòng)對星：

步驟S1）粗對星，啟動(dòng)自動(dòng)對星功能，根據(jù)衛(wèi)星和天線的經(jīng)緯度、地球半徑以及衛(wèi)星到地面的距離計(jì)算出衛(wèi)星天線的方位角、俯仰角和極化角的理論值，并將衛(wèi)星天線的指向調(diào)整到理論位置；

步驟S2）精對星，在完成步驟S1）涉及的粗對星流程后，以天線當(dāng)前指向?yàn)橹行模刂铺炀€分別沿著方位角、俯仰角和極化角的方向在指定范圍內(nèi)做遍歷掃描，搜索到接收信號功率最大的指向位置，并將天線指向修正到該位置；

步驟S3）天線指向偏差監(jiān)視，在步驟S2）涉及的精對星流程結(jié)束后，衛(wèi)星天線處于最佳位置，在步驟S3）中周期地采集接收信號功率，記錄下當(dāng)前的接收功率并將采集值與參考值之差的絕對值與預(yù)設(shè)門限值進(jìn)行比較，以間接判斷天線的指向是否發(fā)生相對偏差；

步驟S4），自動(dòng)追星，根據(jù)步驟S3）中的監(jiān)測到的天線指向偏差情況，判斷采集值與參考值之差的絕對值是否小于或等于預(yù)設(shè)門限值，若采集值與參考值之差的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)門限值，則繼續(xù)監(jiān)測，若采集值與參考值之差的絕對值大于預(yù)設(shè)門限值，則認(rèn)為天線指向發(fā)生了明顯的相對偏差，需要啟動(dòng)自動(dòng)追星流程以修正天線的指向，將衛(wèi)星天線指向修正至最佳角度；所述步驟S4）中涉及的自動(dòng)追星流程具體包括：

步驟A1）快速追星，快速追星基于天線的指向和接收信號功率估算出一個(gè)使信號功率增加最快的方向，并沿著該方向修正天線的指向，快速將天線指向修正到接收信號功率最大的位置；

步驟A2）穩(wěn)健追星，在步驟A1）涉及的快速追星流程結(jié)束后，采用范圍自增遍歷掃描法搜索天線指向的最佳位置，在完成一次搜索和修正后，會(huì)判斷新的天線指向是否是最佳指向，如果確定到最佳指向位置，則結(jié)束追星，進(jìn)入天線指向偏差監(jiān)測流程，如果不是，則以新的天線指向?yàn)橹行模詣?dòng)增大掃描范圍，重新進(jìn)行搜索和修正，然后再判斷新的天線指向是否是最佳指向，如此往復(fù)；如果在方位角和俯仰角的整個(gè)限位范圍內(nèi)都無法找到滿足要求的最佳指向位置時(shí)，返回異常信息并退出穩(wěn)健追星流程；

所述步驟A1）中涉及的快速追星具體流程為：

首先基于當(dāng)前的天線指向和接收信號功率估算出一個(gè)信號功率增加最快的方向，并將天線的方位角和俯仰角沿著該方向調(diào)整一定的角度，然后，判斷算法停止條件是否成立；若停止條件成立，則退出快速追星流程，并返回天線指向偏差監(jiān)測流程，若停止條件不成立，則由快速追星算法基于新的天線指向和接收信號功率再估算出一個(gè)信號功率增加最快的方向，并將天線的方位角和俯仰角沿著該方向調(diào)整一定的角度，然后，判斷算法停止條件是否成立；如前述所述往復(fù)，直到算法滿足停止條件后退出，快速追星算法將天線指向修正到一個(gè)離修正前指向最近且接收信號功率最大的位置：

所述步驟A2）中涉及的穩(wěn)健追星具體流程為：

以天線當(dāng)前指向?yàn)橹行模刂铺炀€分別沿著方位角和俯仰角的方向在一定范圍內(nèi)做十字交叉遍歷掃描，找到接收信號功率最大的指向位置，并將天線指向修正到該位置；采集接收信號功率，并與步驟S2）中精對星流程結(jié)束后記錄的參考值進(jìn)行比較；若采集值與參考值之差的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)門限值，則認(rèn)為天線指向被修正到了最佳位置，退出穩(wěn)健追星流程，并返回天線指向偏差監(jiān)測流程；若采集值與參考值之差的絕對值大于預(yù)設(shè)門限值，則增大掃描范圍，重新執(zhí)行上述的十字交叉掃描，找到接收信號功率最大的指向位置，并將天線指向修正到該位置，然后重新采集接收信號功率，并按照上述的比較方法對追星結(jié)果的可靠性進(jìn)行判斷；如上述所述往復(fù)，在方位角和俯仰角的限位范圍內(nèi)進(jìn)行遍歷掃描，以尋找天線的最佳指向位置；若在方位角和俯仰角的整個(gè)限位范圍內(nèi)都無法找到滿足要求的最佳指向位置，則說明天線指向發(fā)生了不可自動(dòng)恢復(fù)的相對偏差，返回異常信息并退出穩(wěn)健追星流程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星天線自動(dòng)對星方法，其特征在于，所述步驟A1）中的快速追星適用于即天線方位角和俯仰角出現(xiàn)的相對偏差小于天線主波束寬度的一半的情形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星天線自動(dòng)對星方法，其特征在于，所述步驟A1）與步驟A2）之間包括：

N1）快速追星可靠性檢測流程，在快速追星流程中，采集步驟A1）接受到的接收信號功率，并將采集值與參考值之差的絕對值與預(yù)設(shè)門限值進(jìn)行比較，以判斷天線指向是否被修正到最佳位置；若判斷出天線指向已被修正到最佳位置，則結(jié)束追星，進(jìn)入天線指向偏差監(jiān)測流程，若判斷出天線指向未被修正到最佳位置，則啟動(dòng)步驟A2）涉及的穩(wěn)健追星流程，重新修正天線的指向。