全空域球面相控阵测控系统的一种过顶跟踪方法

发布时间：2021-04-19 00:36

　　针对球面相控阵天线在跟踪高仰角过顶的动态目标时因方位角跳变引起的跟踪中断问题,提出了一种基于坐标系旋转的过顶跟踪方法。仿真表明,该方法很好地满足了相控阵天线角跟踪设计需要,能有效解决球面阵天线高仰角的跟踪过顶问题。目前,该方法已经成功应用于工程项目。 

【文章来源】：电讯技术. 2020,60(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

传统天性跟踪坐标系

按传统天线跟踪方式，球面阵天线的差阵列划分是按方位及俯仰方向划分的。阵面的方位差阵列划分是与Z轴切面划分，并按照顺时针或逆时针方向取极性;阵面的俯仰差阵列划分是按照与方位差阵列划分正交方式划分。差阵列划分方式在天线高仰角时会出现旋转现象，如图2所示，天线仰角越大，差阵列旋转角速度越大，90°过顶时会在过顶点前后出现翻转180°现象。根据图2可知，卫星过顶仰角越高，差阵列划分的翻转角速度越高，最大翻转角速度是在天线过顶点处，此时差阵列翻转角速度等于方位角速度。

在航天测控领域，由于天线跟踪的目标为协同目标，都有较精确的轨道预报，在任务前就能预知目标的过顶点。为此，我们采取的解决方案是将新建立的坐标系中XOY平面与目标轨迹在同一平面，在此坐标系下采用传统的方位、俯仰方式划分差阵列，如图3所示。因为在此坐标系下目标运动轨迹是处于低仰角，因此天线跟踪能保证跟踪精度及不出现过顶问题。天线自跟踪算法包括坐标系旋转矢量的计算、自跟踪指向的计算与差阵列划分策略。

【参考文献】：
期刊论文
[1]全空域球面数字多波束天线波束控制方法研究[J]. 肖遥,蔚保国,翟江鹏.  无线电工程. 2017(03)
[2]全空域多目标测控天线技术研究[J]. 俄广西,柴霖,刘云阁.  电讯技术. 2015(10)



本文编号：3146476