[發明專利]一種動中通衛星通信系統天線跟蹤精度檢測裝置和方法

在審

• 申請號: 201711036252.X
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107707296A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 宋劍鳴;李寒;康選峰;袁鴻輝
• 申請（專利權）人: 西安坤藍電子技術有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明屬于移動跟蹤通信技術領域，尤其適用于小型低成本天線測試領域，具體為一種動中通衛星通信系統天線跟蹤精度檢測裝置和方法。

背景技術

動中通衛星通信系統是安裝在移動載體(例如汽車、火車、飛機、輪船等)上的，在運動過程中通過同步軌道衛星實現實時通信的系統，并且要保證在載體快速運動過程中能夠正常和不間斷地通信。

動中通衛星通信系統的天線在載體運動中能否保持準確對準衛星，是動中通衛星通信系統通信性能的基本保證。因此測量動中通天線對準目標及跟蹤相對運動目標的精度是該領域中的重要技術。

目前，本領域中用于檢測動中通衛星通信系統天線跟蹤精度的方法主要有兩種。一種利用傳輸圖像的質量作為跟蹤精度的判斷基準，其工作原理是在移動載體動中通站上以一定的功率和傳輸碼速率向基地站傳送圖像，在基地站接收圖像信號，以接收到的圖像質量的好壞、圖像丟失的次數或丟失時間的長短來辨別該動中通系統跟蹤性能的優劣。第二種方法是用頻譜分析儀記錄接收信號電平的變化情況來進行判斷，其工作原理是在主站(或移動站)的接收端接頻譜分析儀，通過頻譜分析儀測量得到的衛星信標或移動終端發出的信號的大小來判斷天線跟蹤的好壞。

上述第一種方法簡單直觀，但不能對天線跟蹤系統做出定量的分析；第二種方法雖然可以從信號電平的變化定量反映出通信質量，但因信號電平包含信道上的其他誤差，不能正確反映天線跟蹤對準衛星的精度，而且高精度頻譜分析儀本身的價格也相當昂貴。

此外在生產裝配中，天線電軸與水平基準的夾角，電軸與幾何軸的重合度等需要進行標定。標定需要具有較大面積的標校場和高精度角度編碼器，標定成本高、周期長，不適于批量生產。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提出了一種動中通衛星通信系統天線跟蹤精度檢測裝置和方法，能夠方便快捷的對動中通等小型天線進行電軸標定和跟蹤精度檢測，使之達到實施簡便、功能廣泛、性價比高、測量效果好的目的。

本發明的技術方案為：

所述一種動中通衛星通信系統天線跟蹤精度檢測裝置，其特征在于：包括天線搖擺臺、攝像頭組件、標校板組件和十字刻度靶環；

被測的動中通衛星通信系統天線能夠安裝在天線搖擺臺上，所述天線搖擺臺能夠帶動被測的動中通衛星通信系統天線擺動；

所述攝像頭組件包括攝像頭、攝像頭調整架和顯示計算機；攝像頭安裝在攝像頭調整架上，攝像頭調整架安裝在被測動中通衛星通信系統天線拋物面在鉛垂方向的頂端或者底端，且攝像頭光軸與被測動中通衛星通信系統天線拋物面幾何中心軸平行；攝像頭與顯示計算機相連，能夠將拍攝的圖像在顯示計算機屏幕上顯示；

所述標校板組件包括十字光標、標校板、信標天線、信標天線固定架和標校板調整架；標校板安裝在標校板調整架上，信標天線安裝在信標天線固定架上，信標天線固定架以及十字光標安裝在標校板上；通過調節標校板調整架能夠將標校板調整至與被測動中通衛星通信系統天線口面平行；所述信標天線中心與十字光標中心在同一鉛垂方向上，且信標天線中心與十字光標中心距離等于攝像頭光軸與被測動中通衛星通信系統天線拋物面幾何中心軸距離；

所述十字刻度靶環貼在顯示計算機的屏幕上，當被測動中通衛星通信系統天線拋物面幾何中心軸對準信標天線中心時，調整十字刻度靶環的十字交點使其與顯示屏上的顯示的十字光標像的十字中心重合，并固定十字刻度靶環。

利用上述裝置進行動中通衛星通信系統天線跟蹤精度檢測的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：調節標校板調整架，使標校板與被測動中通衛星通信系統天線口面平行；將被測動中通衛星通信系統天線拋物面幾何中心軸對準信標天線中心，調整十字刻度靶環的十字交點使其與顯示屏上的顯示的十字光標像的十字中心重合，并固定十字刻度靶環；

步驟2：打開信標機，轉動天線尋找到天線接收信號最大值的位置，并觀察攝像頭所拍攝標校板上十字光標像的十字中心是否與十字刻度靶環中心重合，若重合，則表明天線電軸與天線拋物面幾何中心軸重合，否則調整天線電軸，直至天線電軸與天線拋物面幾何中心軸重合；

步驟3：控制天線搖擺臺按照設定要求擺動，被測動中通衛星通信系統天線進入對信標天線的跟蹤模式，觀察攝像頭所拍攝標校板上十字光標像的十字中心與十字刻度靶環中心的偏離量，得到跟蹤誤差值。

進一步的優選方案，所述一種動中通衛星通信系統天線跟蹤精度檢測的方法，其特征在于：步驟1中，通過調整天線搖擺臺與標校板調整架位置，使標校板與被測動中通衛星通信系統天線的距離不小于S：