[發明專利]天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法及系統

有效

• 申請號: 202010574336.4
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112033349B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 楊帥;游月輝;楊琳;李侃;蔣應富;崔國剛;黃小虎;陳占勝
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02;G01C15/00;H01Q3/00;G06F17/16
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟S1：將待測天線、天線近場測試系統、經緯儀按照預設位置進行放置；

步驟S2：在天線近場測試系統的掃描架探頭上貼靶標，獲取掃描架坐標系與經緯儀坐標系的空間坐標系關系，獲得轉移矩陣

步驟S3：在星載相控陣天線安裝高精度光學基準鏡，獲取天線機械軸坐標系與經緯儀坐標系的空間坐標系關系，獲得轉移矩陣

步驟S4：以經緯儀坐標系作為中介，計算得到天線機械軸坐標系相對于掃描架坐標系的轉移矩陣

步驟S5：利用天線近場測試系統對天線指向角度進行測試，得到天線電軸坐標系，通過獲取多個指向矢量在掃描架坐標系中的表示，進行計算得到天線電軸坐標系，獲得天線電軸坐標系與近場測試系統掃描架坐標系的轉移矩陣

步驟S6：以掃描架坐標系作為中介，得到天線電軸坐標系相對于天線機械軸坐標系的轉移矩陣

步驟S7：天線安裝于整星后，通過測量天線棱鏡和衛星本體棱鏡關系，得到天線機械軸坐標系相對于整星基準坐標系的轉移矩陣

步驟S8：計算得到天線電軸坐標系相對于整星基準坐標系的轉移矩陣

步驟S9：利用轉移矩陣計算目標在天線電軸坐標系中的指向角度，并按此指向角度進行天線指向控制。

2.根據權利要求1所述的天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步驟S1：

將待測天線和天線近場測試系統相對放置，經緯儀設置于待測天線和天線近場測試系統之間，其中天線近場測試系統由天線掃描架和工控機組成。

3.根據權利要求1所述的天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步驟S2：

通過天線測試系統軟件控制測試系統探頭進行X軸和Y軸的平移，平移后采用前方交會測量法，通過經緯儀1、經緯儀2建站測量3個探頭位置，獲取掃描架坐標系，標定掃描架坐標系相對于經緯儀坐標系的轉移矩陣

4.根據權利要求1所述的天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步驟S3：

將光學基準鏡作為天線機械軸基準，通過經緯儀1、2建站標定天線機械軸坐標系相對于經緯儀坐標系的轉移矩陣

5.根據權利要求1所述的天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步驟S4：

以經緯儀坐標系作為中介，通過已獲得的掃描架坐標系相對于經緯儀坐標系的轉移矩陣和天線機械軸坐標系相對于經緯儀坐標系的轉移矩陣可以計算得到天線機械軸坐標系相對于掃描架坐標系的轉移矩陣

6.根據權利要求1所述的天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步驟S5：

發送波控指令控制天線波束指向，通過天線近場測試系統測試波束指向，通過矢量運算得到天線電軸坐標系X₄軸，并得到X₄軸在掃描架坐標系中的矢量表示，同理可分別得到天線電軸坐標系的Y₄在掃描架坐標系中的矢量表示，通過矢量運算得到天線電軸坐標系Z₄軸，從而得到天線電軸坐標系相對于掃描架坐標系的轉移矩陣

7.根據權利要求1所述的天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步驟S6：

以掃描架坐標系作為中介，通過已獲得的天線機械軸坐標系相對于掃描架坐標系的轉移矩陣和天線電軸坐標系相對于近場測試系統掃描架坐標系的轉移矩陣可以計算得到天線電軸坐標系相對于天線機械軸坐標系的轉移矩陣

8.根據權利要求1所述的天線電軸坐標系標定及指向角度修正方法，其特征在于，所述步驟S7：

通過經緯儀測試天線機械坐標系相對于整星基準坐標系的轉移矩陣