[發明專利]應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星方法與系統

有效

• 申請號: 202110286819.9
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113091692B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李崢嶸;李井源;李小霞;歐鋼;孫廣富;王飛雪;劉增軍;周蓉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學;天津先進技術研究院
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;H01Q3/00;H01Q3/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 易彬

1.一種應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、北斗導航衛星以廣播的形式發送星歷信息，每間隔T0時間更新一次星歷信息；

S2、接收機接收廣播的星歷信息，經過星歷解析和衛星位置計算得到衛星在某一固定參考系下的精確位置，接收機定期將解算的衛星位置發送給對星方位計算設備，發送周期為T1；

S3、對星方位計算設備根據接收機間隔T1周期發送的地面站衛星位置，結合地面站天線的地理位置，定期計算得到各個周期時刻初步的天線方位俯仰角；

S4、對星方位校準設備基于初步的天線方位俯仰角，找到校準天線對星的最大值，并將此結果作為校準的天線方位俯仰；

S5、地面站天線對星控制設備接收到各個周期時刻校準后的天線方位俯仰信息，經過判斷后控制天線的轉動。

2.根據權利要求1所述的應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星方法，其特征在于：所述步驟S2中T1≤T0，并且接收機在星歷更新時刻發送一次。

3.根據權利要求1所述的應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星方法，其特征在于：所述步驟S3中對星方位計算設備收到的地面站天線的地理位置為用戶手動輸入。

4.據權利要求1所述的應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星方法，其特征在于：所述步驟S5的判斷條件為

若天線方位俯仰信息的接收時間為星歷更新的T0周期內，則進行判斷，當該星歷更新周期內某一時刻天線所對衛星的角度與該星歷更新周期開始時刻天線所對衛星的角度差達到指定閾值時，才控制天線轉動，否則保持天線不動；

若天線方位俯仰信息的接收時間為星歷更新的T0周期外，天線對星控制設備控制天線根據該校準的星歷信息轉動。

5.一種應用權利要求1至4任意一項所述窄波束天線自動對星方法的應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星系統，其特征在于，包括：

星歷接收解算裝置，所述星歷接收解算裝置用于接收北斗導航衛星的星歷信息，然后解析得到衛星在某一固定參考系下的精確位置；

對星方位計算設備，所述對星方位計算設備與星歷接收解算裝置相連，以用于接收衛星在所述固定參考系下的精確位置，然后根據地面站天線所在位置精確的經緯度、海拔信息與衛星的精確位置進行計算處理，得到天線旋轉的初步方位和俯仰信息；

對星方位校準設備，所述對星方位校準設備與所述對星方位計算設備相連，以用于實現對初步方位和俯仰信息的校準；

天線對星控制設備，所述天線對星控制設備與所述對星方位校準設備相連，用于接收經過校準的初步方位和俯仰信息并控制地面站天線動作以實現天線的對星處理。

6.根據權利要求5所述的應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星系統，其特征在于：所述星歷接收解算裝置包括依次連接的接收機天線和接收機，所述接收機天線用于接收北斗導航衛星的星歷信息并發送給接收機，所述接收機用于計算出衛星在某一固定參考系下的精確位置。

7.根據權利要求6所述的應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星系統，其特征在于：所述接收機包括依次連接的下變頻模塊、A/D采樣模塊、數字下變頻模塊、星歷解析模塊和衛星位置計算模塊，所述下變頻模塊連接接收機天線以用于將接收的星歷信息進行變頻處理得到中頻信號；依次連接的所述下變頻模塊、A/D采樣模塊和數字下變頻模塊用于將中頻信號變為數字基帶信號，所述數字下變頻模塊連接星歷解析模塊以用于按照星歷格式從數字基帶信號中解析得到星歷的位置參數，所述星歷解析模塊連接衛星位置計算模塊以用于計算出衛星在某一固定參考系下的精確位置。

8.根據權利要求5所述的應用于北斗導航系統的窄波束天線自動對星系統，其特征在于：所述對星方位計算設備包括信息輸入單元和對星方位計算模塊，所述信息輸入單元用于接收外界輸入的地面站天線所在位置精確的經緯度信息，所述對星方位計算模塊的用于將地面站天線所在位置精確的經緯度、海拔信息與衛星的精確坐標進行計算處理，得到天線旋轉的初步方位和俯仰信息。