[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星移動通信天線的慣導校準方法

有效

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• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112304339B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設計）人: 鄔富存;黃玉樂;章文才;賈建國
• 申請（專利權）人: 迪泰（浙江）通信技術有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 寧波高新區(qū)核心力專利代理事務所(普通合伙) 33273
• 代理人: 蔡菡華

1.一種衛(wèi)星移動通信天線的慣導校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在標準室溫環(huán)境條件下，將天線放置于水平校準平臺上，慣導模塊則安裝于天線俯仰軸的側邊，并使慣導模塊的底面與鍋面的中軸線在俯仰方向上的夾角為30°～60°，使得天線鍋面在跟蹤衛(wèi)星信號時，慣導模塊的傾角保證在-60°～60°范圍內(nèi)；

S2、通電后，天線控制器獲取慣導模塊中加速度傳感器采集的鍋面傾角數(shù)據(jù)，控制方位、橫滾以及俯仰三個方向上的電機運動，使所述慣導模塊保持水平狀態(tài)，即慣導模塊處于零位狀態(tài)，然后靜態(tài)預熱10～30分鐘，以減少慣導模塊溫度波動對其性能的影響；

S3、天線控制器獲取陀螺傳感器采集的在方位、橫滾以及俯仰三個方向軸上的零位數(shù)據(jù)，并采用算術平均濾波法得到陀螺傳感器在三個方向上的角速度零位值Gx0、Gy0、Gz0；

S4、方位電機控制天線鍋面開始以10°/s的速度連續(xù)旋轉，天線控制器獲取陀螺傳感器采集到的天線鍋面在方位方向上的角速度數(shù)據(jù)，然后通過算術平均濾波法處理后得到陀螺傳感器所采集到的方位方向上的角速度Gz1；

S5、重復步驟S4的方法，天線鍋面依次以20°/s、30°/s、40°/s、……、100°/s的速度旋轉，陀螺傳感器依次采集到天線鍋面在方位方向上的相應角速度Gz2、Gz3、Gz4、……、Gz10；

S6、設定陀螺傳感器在方位方向上的采樣速度與天線鍋面在方位方向上的轉動速度的擬合直線關系式（1），其中：n=0、1、2、3、……、10，n為自然數(shù)，為天線鍋面在方位方向上的轉動速度，為陀螺傳感器在方位方向上的采樣速度，b為擬合直線的截距，k為擬合直線的斜率，且（2），其中：、、的展開式分別為，，，將步驟S3～S5測量得到的一系列數(shù)據(jù)(Gz0，0)、 (Gz1，10)、(Gz2，20)、……、(Gz10，100)，先后代入公式（2）及公式（1）后得到斜率k和截距b，從而得到陀螺傳感器在方位方向上的采樣速度與天線鍋面在方位方向上的轉動速度的擬合直線關系式；

S7、天線控制器將上述擬合直線關系式存儲于天線控制器的內(nèi)部存儲單元中，以減小陀螺傳感器在方位方向上的采樣速度與天線鍋面在方位方向上的實際轉動速度之間的非線性度影響；

S8、重復步驟S4～S7的方法，分別得到陀螺傳感器在橫滾方向上的采樣速度與天線鍋面在橫滾方向上的轉動速度的擬合直線關系式，以及陀螺傳感器在俯仰方向上的采樣速度與天線鍋面在俯仰方向上的轉動速度的擬合直線關系式，并將其存儲于天線控制器的內(nèi)部存儲單元中，用于降低陀螺傳感器的采樣速度與天線鍋面實際的轉動速度之間存在的誤差；

S9、天線控制器根據(jù)慣導模塊中陀螺傳感器的采樣速度與天線鍋面實際的轉動速度分別在方位、橫滾以及俯仰三個方向上的擬合直線關系對陀螺傳感器在三個方向軸上采集到的采樣速度數(shù)據(jù)進行校準，即當使用陀螺傳感器采集在方位、橫滾以及俯仰三個方向上的采樣速度時，將三個采樣速度分別代入上述三個方向上的擬合直線關系式中，計算得出天線鍋面在方位、橫滾以及俯仰三個方向上的轉動速度，該組轉動速度即為陀螺傳感器校準后在方位、橫滾以及俯仰三個方向上的數(shù)據(jù)結果。

2.如權利要求1所述的一種衛(wèi)星移動通信天線的慣導校準方法，其特征在于：所述慣導模塊包括三軸陀螺傳感器和三軸加速度傳感器，其中：陀螺傳感器用于采集方位電機、橫滾電機以及俯仰電機在對應方向軸上工作時的角速度，加速度傳感器則用于測量天線鍋面在橫滾方向、俯仰方向的傾角角度。