[發明專利]一種相控陣天線自動對星方法及裝置

有效

• 申請號: 201810217738.1
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108493610B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 唐昕瑜;黃海燕;王進;陳丹;黎江;劉俊卿;羅少群
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H01Q3/00
• 分類號: H01Q3/00;H01Q3/24
• 代理公司: 北京善任知識產權代理有限公司 11650
• 代理人: 王大方;金楊

1.一種相控陣天線自動對星方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟a.獲取天線載體的姿態角、相控陣天線載體的經緯度、高度及目標衛星經度和高度，以獲得天線載體坐標系與大地坐標系，及完成任意位置下天線載體坐標系與大地坐標系的轉換；

步驟b.所述天線載體坐標系下計算相控陣天線波束指向，并控制相控陣天線指向衛星；

步驟c.接收步驟b中波束指向下獲取的對星鎖定指示信號以及信號功率值，并采用錐形掃描進行波束指向調節；

步驟d.根據步驟c中接收到的鎖定指示信號以及功率值，判斷每個錐形掃描角度下的鎖定指示信號是否均為無效指示，如果均為無效指示則判斷衛星捕獲失敗，否則選取鎖定指示信號有效狀態下的波束指向角度所對應的信號功率值，并找出鎖定指示信號有效情況下最大功率值所對應波束指向角度，及根據該波束指向角度控制相控陣天線完成波束指向切換；

步驟e.控制保持當前波束指向不變，完成相控陣天線的自動對星，并以此波束指向為基礎，進行下一次錐形掃描；

其中，所述步驟c中采用錐形掃描進行波束指向調節，包括步驟：

以當前波束指向為中心，進行一次十字掃描，共選取4個錐形掃描角度，其中每個錐形掃描角度與波束中心的指向角度設定間隔角度，記錄每次波束指向下跟蹤回傳的鎖定指示信號以及信號功率值。

2.根據權利要求1所述的相控陣天線自動對星方法，其特征在于，所述步驟c中設定的間隔角度為2度。

3.一種相控陣天線自動對星裝置，其特征在于，包括：

姿態傳感器，用于獲取天線載體的姿態角；

GPS定位儀，用于獲取相控陣天線載體的經緯度和高度；

跟蹤接收機，用于對波束指向下跟蹤獲取對星鎖定指示信號以及信號功率值，并采用錐形掃描進行波束指向調節；

波束控制器，用于根據接收的天線載體的姿態角、相控陣天線載體的經緯度和高度、目標衛星經度和高度完成任意位置下天線載體坐標系與大地坐標系的轉換，及在天線載體坐標系下計算相控陣天線波束指向，并控制相控陣天線指向衛星；并且，根據跟蹤接收機回傳的對星鎖定指示信號以及信號功率值判斷每個錐形掃描角度下的鎖定指示信號是否均為無效指示，如果均為無效指示則判斷衛星捕獲失敗，否則選取鎖定指示信號有效狀態下的波束指向角度所對應的信號功率值，并找出鎖定指示信號有效情況下最大功率值所對應波束指向角度，及根據該波束指向角度控制相控陣天線完成波束指向切換，完成相控陣天線的自動對星；還用于控制保持當前波束指向不變，完成相控陣天線的自動對星，并以此波束指向為基礎，進行下一次錐形掃描；

其中，采用錐形掃描進行波束指向調節，包括步驟：

以當前波束指向為中心，進行一次十字掃描，共選取4個錐形掃描角度，其中每個錐形掃描角度與波束中心的指向角度設定間隔角度，記錄每次波束指向下跟蹤回傳的鎖定指示信號以及信號功率值。