多板天线“动中通”跟踪波束指向偏差研究

"动中通"系统可以通过接收并比较卫星下传的信标信号强度来调整天线波束指向,从而实现对卫星的跟踪,文中针对多板天线"动中通"系统由于通信内容和信标信号间的频率差异造成的跟踪波束和通信波束指向偏差问题,分析了跟踪波束指向偏差产生的基本原理,提出了一种基于延时线加两级移相器相位补偿技术的误差修正方案,并通过理论推导和Matlab仿真,证实了方案的可行性和有效性.     

卫星发射接收天线的维护及恶劣天气对天线的影响与应急处理措施

卫星地球站发射接收天线系统包括天馈系统及自动跟踪系统。天馈系统是卫星地球站发射上行信号的必经通道，也是卫星地球站接收下行信号的关键设备。而自动跟踪系统是使地球站的发射接收天线(大型天线波束宽度较窄)在卫星存在摄动的情况下实时、准确地指向卫星的一套自动跟踪装置。     

一种卫星动中通阴影和波束指向偏差估计方法

当目标卫星被遮挡,或天线波束指向偏差较大时,卫星通信质量会变差,甚至导致卫星通信中断。针对卫星动中通阴影和天线波束指向偏差的问题,建立了一种综合考虑地理环境和波束指向偏差的接收信号功率模型,提出了一种基于接收信号强度特征参数的阴影判断和天线波束指向偏差估计方法,方法充分利用了卫星动中通信道特性,适用于接收信号的快变化和慢变化两种情况。当出现个别较大指向偏差值时,模型能够有效降低误差影响。最后给出了实验仿真结果,验证了该方法的有效性。     

卫星天线跟踪技术特点分析

天线自动跟踪系统以卫星跟踪信号作为系统的反馈信号,通过跟踪技术使天线快速、准确地指向目标卫星。常用自动跟踪技术有程序跟踪、步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪技术,文章阐述了四种跟踪技术,并分析各自的优缺点。     

相控阵卫星跟踪系统搜索/捕获仿真研究

为了实现针对高速移动载体平台稳定的相控阵天线对卫星系统的自动跟踪。对二维相控阵天线自跟踪系统方案设计进行了说明,考虑到载体平台提供的引导信息与卫星真实方向之间存在一定偏差,使得系统不能直接进入自跟踪过程,需要首先根据引导信息对卫星信号进行搜索捕获,给出搜索过程的波位排列和能量检测理论以判断接收到信号是否是有效信号,捕获中采用单脉冲和差波束比幅测角和α-β滤波作为捕获过程跟踪滤波方案,并通过仿真分析了信噪比、波束指向误差对捕获过程收敛性能的影响。整个算法简易稳定,可以运用到高速移动平台的自跟踪系统,保证自跟踪的准确性。     

步进跟踪技术在机载卫星通信天线中的应用研究

由于单脉冲跟踪天线在网络设计上较为复杂,特别是在使用中需要经常校相,而由此带来的不稳定因素,使得天线指向常出现偏差。利用步进跟踪方法,能够在程序引导过程中,依据伺服控制系统来不断调整星位、飞机经纬度天线指向,并与步进跟踪进行信号叠加,以确保天线与跟踪卫星的精确性。对于步进跟踪技术是基于时段控制的方式,由于跟踪进度不够,通常可以获得1/6半功率波束带宽精度。在机载卫星通信天线实际应用中,即便存在较大惯导漂移,步进跟踪方式天线仍能获得长时间的稳定跟踪效果,可见,对于步进跟踪方法在机载卫星通信天线中的应用具有可行性。     

机载卫星通信天线的步进跟踪应用

机载卫星通信天线采用步进跟踪方法是为了解决单脉冲跟踪天线网络复杂和校相不稳,以及程引时惯导漂移导致天线指向偏差等问题而设计的;机载卫星通信天线步进跟踪方法是在程序引导基础上的步进跟踪,即伺服控制系统根据惯导、星位和飞机经纬度计算天线指向,并叠加步进跟踪以保证天线精确跟踪卫星。由于步进跟踪是时段控制,天线跟踪精度不高,一般能达到1/6半功率波束宽度以上精度。实际使用中,当机载存在惯导较大漂移时天线仍能长时间稳定跟踪卫星,这说明机载卫星通信天线程引基础上的步进跟踪方法可行有效。     

相控阵卫星跟踪闭环实验系统设计与实现

相控阵卫星跟踪系统是一个庞大、复杂的闭环系统,主要包含卫星及其发射信号、相控阵接收天线、基带信号处理单元、波束指向控制四个部分。为了解决卫星自跟踪系统在实验中对实时性的要求,降低测试成本和测试难度,设计了一套运动平台卫星自跟踪闭环实验系统。上位机完成了运动目标建模和波束指向控制功能,基于FPGA的四通道硬件板完成接收信号的产生,自跟踪基带数字板完成基带信号的搜索、测角和跟踪滤波,各部分之间通过SMA或串口进行连接。对每一部分作了理论分析和硬件设计描述,并在最后给出了测试结果,表明了演示系统的可行性和有效性。     

基于FFT的卫星检测识别系统设计与实现

卫星检测识别是移动通信天线跟踪系统中的关键技术。设计并实现了一种基于FFT的卫星信号检测识别系统,该系统通过检测卫星信标信号识别卫星,保证了识别率。在卫星跟踪阶段通过FFT实时纠正频偏,使频偏稳定在一定范围以内,提高了天线跟踪目标卫星的精度和稳定性。     

多板天线“动中通”跟踪测角算法研究

跟踪技术是低轮廓"动中通"系统的核心技术之一.研究了多板天线"动中通"系统的跟踪方案,并针对低轮廓"动中通"跟踪过程中如何获取天线指向相对于卫星方向的偏差角问题,提出了适用于一维机扫一维电扫的多板天线"动中通"系统的方位、俯仰跟踪测角算法,解决了系统的跟踪测角问题,为实现低轮廓低成本"动中通"系统提供了重要的理论参考.     

一种用于卫导站间卫星通信的天线跟踪与自校准方法

本文提出了一种用于卫星导航系统站间卫星通信的天线跟踪与自校准方法,该方法利用卫星导航电文信息计算出卫星准确的方位角和俯仰角用于天线跟踪,相比传统的天线步进跟踪方法,不会出现跟踪失败的情况,提高了天线跟踪的可靠性,并在进行天线跟踪的同时,完成了天线指向的自校准工作,减少了人工维护工作量。     

基于立体方向图和十字跟踪扫描法校准天线指向

针对明安图射电频谱日像仪（Mingantu spectral radioheliograph，MUSER）天线高指向精度动态跟踪要求，同时为降低非理想因素对复杂系统天线指向测量影响，提出校准天线指向的组合方法.先用网格法测量天线的双圆极化多频率通道立体方向图定性评估系统测量链路状态，后对太阳运行轨道进行十字跟踪扫描测量天线指向偏差，再用最小二乘法拟合获得天线指向模型的8个参数.国家天文台明安图观测基地的2台20 m地平式天线将在MUSER系统观测和校准中起重要作用.对20 m天线跟踪指向进行了校准，指向偏差均方根从12'改善到4.4'，验证了方法的可行性，为类似复杂系统的相关工作提供了借鉴和参考.     

一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法

针对北斗短报文通信中载体天线波束指向北斗卫星的问题,该文提出一种天线波束指向算法。该算法根据载体所处的地理位置和姿态,计算出指向北斗卫星的天线波束指向角。根据载体天线的合成波束增益和所处地理位置的北斗卫星波束增益,选择出最优的北斗卫星,并将天线波束指向该卫星。该方法可以保证载体运动过程中,天线合成波束实时指向最优北斗卫星,最大限度地提高了北斗短报文通信性能。     

一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法

针对北斗短报文通信中载体天线波束指向北斗卫星的问题,该文提出一种天线波束指向算法.该算法根据载体所处的地理位置和姿态,计算出指向北斗卫星的天线波束指向角.根据载体天线的合成波束增益和所处地理位置的北斗卫星波束增益,选择出最优的北斗卫星,并将天线波束指向该卫星.该方法可以保证载体运动过程中,天线合成波束实时指向最优北斗卫星,最大限度地提高了北斗短报文通信性能.     

TDRSS自动跟踪系统的计算机仿真

本文根据跟踪和数据中继卫星系统(TDRSS)的天线指向自动跟踪控制系统的工作原理建立了其计算机仿真模型,各仿真模块与实际系统的环节相对应。利用该仿真模型,验证了TDRSS闭环自动跟踪系统工作性能。     

低轮廓车载卫星通信天线的跟踪设计

针对低轮廓车载卫星通信天线由于受载体的扰动,在无航向和跟踪器的指引下,将很难保证天线稳定的指向目标的情况,提出一种新型的低轮廓车载通信天线控制系统和跟踪策略,使用倾角仪,补偿车体在天线俯仰波束正交的两个方向的倾斜,使用速率陀螺,通过软件实现了车体扰动的隔离以及航向隔离,解决了车体运动中实时准确跟踪的关键问题,提高了车载卫星通信天线的性价比.并用工程实例验证该方法的正确性.在城市路面,卫星不被遮挡的情况下,车载卫星跟踪系统可稳定接收卫星数字电视节目.     

基于局域预测的动载天线伺服控制策略研究

针对中小涌浪的扰动,研究了一种基于少量数据的局域预测方法,应用于海面小型漂浮式动载天线跟踪卫星的方位和俯仰伺服控制中.以天线系统的少量位置数据为基础,采用局域预测算法预测天线的位置,计算天线指向将偏离卫星的偏差值,进行天线指向偏离卫星的补偿控制;基于天线位置间相关性,研究了局域预测算法并进行仿真验证;根据天线系统的组成设计了天线方位伺服控制器,并通过matlab仿真和半实物仿真验证了局域预测伺服控制策略的可行性、可靠性和鲁棒性.     

广播电视卫星数字传输技术——第五章天馈线系统

（上接2008年第07期）5天线控制器由于太空环境存在多种干扰因素,而卫星控制系统并非尽善尽美,实际同步卫星相对于地球是有缓慢的微小运动的。如果电视接收站天线不能始终对准卫星,接收信号便会忽强忽弱,甚至丢失信号——卫星跑到天线波束外面了。天线控制系统的主要任务,就是跟踪卫星位置的漂移变化,实时调整天线指向,保证最佳的接收效果。     

Python在卫星信标机维护工作中的应用

介绍一种利用Python语言分析及可视化卫星信标机信标数据的方法。卫星信标机是卫星地球站天线伺服控制系统中的重要设备,在天线对星及动态跟踪中起重要作用,卫星信标机的可靠性直接影响天线伺服控制系统调整控制天线指向角功能的实现,决定天线是否可以准确对准目标卫星。信标电平值数据是监测和维护卫星信标机的重要依据,需要对其进行科学的管理和分析。利用Python语言对卫星信标机输出的大数据量的信标电平数据进行统计分析,得到信标电平数据的统计指标,以判断卫星信标机运行稳定性情况。实践表明,该方法可以帮助相关工作人员监测卫星信标机的工作状态,以及辅助判断天线是否准确对准目标卫星。     

CAPS地面站天线跟踪卫星

地面站是卫星导航通信系统中必不可少的重要组成部分,具备接收、发射信号,监控卫星以及与地面通信网络通信交换等功能,地面站的大天线对星跟踪是卫星通信开展的基础。针对卫星地面站的重要性,介绍了CAPS(中国区域定位系统)位于北京的卫星通信地面站天线对星跟踪系统,利用该天线对准亚太I号卫星时的方位角、俯仰角以及系统AGC电平值分析了亚太I号卫星的运动轨迹,亚太I号卫星的漂移幅度在不断的增大。