[發明專利]一種一拖四分時展開天線控制方法

有效

• 申請號: 202011364638.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112563762B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 楊政委;董超;魏冬;楊亞寧;劉鵬;董相伯;華東東
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/22;H04B7/185;H04B7/0408
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

本發明涉及一種一拖四分時展開天線控制方法，屬于天線展開控制技術領域；以“一拖四”接口形式實現單臺控制器同時連接四副天線，并通過分時控制的方法依次展開四副天線。該方法首先根據重疊天線結構形式確定四副天線的展開順序，然后解鎖兩副靠外側的天線，并通過選通天線，分時展開天線1、天線2，再解鎖另兩副靠內側的天線，分時展開天線3、天線4，每副天線展開步驟一樣，具體天線選通和參數需對應設置，展開過程通過遙測全程監測；本發明解決了雙重疊四口徑天線在軌異步展開的技術難題，有效避免重疊天線展開干涉，消除了星上資源有限與多個天線展開的矛盾，提高了衛星資源的利用率。

技術領域

本發明屬于天線展開控制技術領域，涉及一種一拖四分時展開天線控制方法。

背景技術

近年來隨著各種無線通信業務和寬帶數據業務的不斷發展，人們對移動通信質量和傳輸速率提出了更高的要求。星載多波束天線的發展正是基于現代衛星通信多用戶實現寬帶接入，高質量，大容量，高覆蓋率的新要求，衛星多波束天線能夠同時產生多個子波束，以高增益來覆蓋大區域，并能使波束空間隔離和極化隔離，達到多重頻率復用，加大可用帶寬，使通信容量大幅度增加，有限的頻譜資源得到有效的利用。

星載多波束天線的實現的主要方式是反射面+陣列饋源天線，其中最優的設計是高頻段(Ka頻段)多口徑多波束天線。SJ-13衛星天線分系統Ka用戶多波束天線在國內首次采用4口徑多波束天線技術。4口徑多波束天線在軌有1個技術難題：4個天線發射時處于重疊收攏鎖緊狀態，在軌后需要按照一定的規則分時展開。

目前并沒有相關技術能確保天線系統滿足對波束無縫覆蓋以及其覆蓋區增益的要求。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種一拖四分時展開天線控制方法，解決了雙重疊四口徑天線在軌異步展開的技術難題，有效避免重疊天線展開干涉，消除了星上資源有限與多個天線展開的矛盾，提高了衛星資源的利用率。

本發明解決技術的方案是：

一種一拖四分時展開天線控制方法，包括如下步驟：

S1、建立衛星一拖四展開天線系統；包括第一天線、第二天線、第三天線、第四天線和衛星；第一天線、第二天線、第三天線和第四天線分別通過展開臂與衛星側壁連接；第三天線通過展開臂折疊貼附在衛星的側壁；第一天線通過展開臂折疊貼附在第三天線的外側；第四天線通過展開臂折疊貼附在衛星的側壁；第二天線通過展開臂折疊貼附在第四天線的外側；折疊完成后，第一天線、第二天線、第三天線、第四天線均通過鎖緊釋放機構與衛星固連，實現限位；衛星上設置有天線控制器，實現對各天線的展開控制；建立衛星本體坐標系oxyz；根據衛星本體坐標系oxyz確定各天線展開時的俯仰方向和方位方向；

S2、打開第一天線和第二天線對應的鎖緊釋放機構；實現第一天線和第二天線的解鎖；天線控制器在不加電狀態下，將第一天線和第二天線的解鎖狀態發送至地面計算機；

S3、地面計算機向天線控制器發送加電指令，天線控制器第一次加電；

S4、第一天線展開，具體包括如下步驟：

S401、天線控制器與第一天線的展開臂導通，實現第一天線的選通，其余天線不選通；

S402、解除第一天線的限位，設置第一天線展開到位的俯仰目標角度值和方位目標角度值；

S403、第一天線沿俯仰方向低速抬起至α₁角度；

S404、第一天線沿方位方向高速抬起至方位目標角度值；

S405、第一天線沿俯仰方向高速抬起至俯仰目標角度值；

S406、第一天線斷電；

S407、天線控制器與第一天線的展開臂斷開，第一天線展開完畢；