[發明專利]一種動態對星控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201510929510.1
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105549625B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 張勇;郗小鵬;程濤;王麗莉;張蘭蘭;周末;王錕
• 申請（專利權）人: 天津航天中為數據系統科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;H01Q3/08
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發明公開一種動態對星控制方法及裝置，該方法包括：通過低精度慣導解算出天線的俯仰指向，獲取天線的俯仰指向角，并將天線調整至天線指向角對應的位置；根據陀螺的空間角速率構建空間位置環，控制天線方位以及俯仰角，獲取天線轉動一圈的各個位置對應的信標值，并在各個位置對應的信標值中確定出最大信標值；以最大信標值對應的位置為中心，按照第一比例的干預步長轉動天線，并獲取每個位置對應的信標值的強弱，并選擇出信號最強的信標值對應的指定位置；將天線調整至所述指定位置。以方位和俯仰陀螺為關鍵器件構建空間位置環，進行方位自由度上的閉環掃描，進行小范圍的精確掃描，完成衛星的動態對準和跟蹤功能。

技術領域

本申請涉及衛星技術領域，尤其涉及一種動態對星控制方法及裝置。

背景技術

動中通是一種以汽車、輪船或飛機為載體的衛星通信天線伺服系統，該系統能在載體運動過程中始終對準地球同步軌道衛星，保證衛星通信鏈路連續不間斷，被廣泛應用于公安、消防、搶險、救災等應急通信領域。當前衛星通信需求旺盛、發展迅速，動中通在軍用和民用領域都有極為廣泛的發展前景。動中通系統的工作流程一般為首先將車輛靜止在平穩無遮擋的路面，利用慣導信息結合衛星參數，將天線指向衛星，完成衛星鏈路的初始建立，然后開啟穩定跟蹤功能，載體便可以實現在運動中與衛星實時通信。

目前，動中通系統的對星方式主要分為靜態對星和動態對星，對星方法如下：

靜態對星：靜態對星是動中通最常用的一種對星方式，主要是指車體靜止不動時，利用慣導信息獲得載體的三維姿態和經緯高信息，結合目標衛星的信息和天線相對于載體的姿態信息，使得天線初步指向衛星，然后再利用信標掃描或單脈沖跟蹤的方式精準指向衛星，該方法相對簡單，準確度較高，但只適用于靜態對星。

動態對星：現有技術方法以高精度慣導為基礎，成本約占動中通設備總成本的1/3，且模塊體積較大，無法提高集成度現有技術方法受限于慣導帶寬較小的特性，在惡劣的路況環境下使用時，由于振動頻率高、振幅大，依然無法實現動態對星。本文提出的方法是建立在陀螺空間穩定位置環的基礎上，采用信標慣性空間搜索的方法，對慣導的精度要求較低，成本約為高精度慣導的1/5，且該低精度慣導由于多采用MEMS傳感器，體積小，重量輕，設備的集成度較高，且較大程度上提高了控制帶寬，能夠滿足惡劣環境下使用。。

發明內容

本發明實施例提供了一種動態對星控制方法及裝置，用以解決現有技術中動態對星方法成本較高，帶寬受限，精確性受限的問題。

其具體的技術方案如下：

一種動態對星控制方法，所述方法包括：

獲取天線指向角，并將天線調整至所述天線指向角對應的位置；

根據陀螺的空間角速率構建空間位置環，控制天線方位以及俯仰角，以使所述空間位置環輸出為設定閾值；

獲取天線轉動一圈的各個位置對應的信標值，并在各個位置對應的信標值中確定出最大信標值；

以所述最大信標值對應的位置為中心，按照第一比例的干預步長轉動所述天線，并獲取每個位置對應的信標值的強弱，并選擇出信號最強的信標值對應的指定位置；

將所述天線調整至所述指定位置。

可選的，在獲取天線指向角，并將天線調整至所述天線指向角對應的位置之前，所述方法還包括：

通過低精度慣導模塊獲取車體三維姿態信息、車體GPS信息以及衛星GPS信息；

根據所述車體三維姿態信息、車體GPS信息以及衛星GPS信息，得到所述天線指向角，其中，所述天線指向角為天線的俯仰角。

可選的，根據陀螺的空間角速率構建空間位置環，控制天線方位以及俯仰角，包括：