CN102610917A - 一种高精度数字引导的天线控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高精度数字引导的天线控制方法，其中，该方法包括以下步骤：a.进行本地GPS定位并获得第一GPS数据信息；b.接收来自飞机的机载GPS的第二GPS数据信息；c.将第一GPS数据信息和第二GPS数据信息进行差分比对，获得GPS差值信息；d.根据GPS差值信息调整天线的方位与俯仰。由于本发明对天线方位俯仰进行数字引导，保障了高精度的自动跟踪。

Description

一种高精度数字引导的天线控制方法
技术领域
本发明涉及无线信号跟踪，尤其涉及一种高精度数字引导的天线控制方法。
背景技术
目前，采用天线的跟踪方式有如下几种：(1)自动跟踪方式：方法是将信标发射机放置在100m以外150Km以内的可通视无遮挡物视距内，要求天线能稳定无丢失的自动跟踪信标；将信标发射机固定在100m以外150Km以内的可通视无遮挡物视距内的试验车上，试验车在二级公路高级路面车速不大于60Km/h运动，要求天线能稳定无丢失的自动跟踪信标；(2)单杆手动跟踪：天线能按照摇柄移动的位置进行相应跟踪；(3)程序跟踪：程序跟踪由起飞信号启动，在天控接收到监控计算机发送的起飞信号后，启动程序跟踪按照程序给出的位置数据运行天线；(4)记忆跟踪：在自动跟踪方式下，关闭信标发射机，天线应在当前位置等待信标恢复。若在等待一段时间(一般为5S)后信标仍未恢复，天线应转为自动搜索状态；若搜索到信号，天线转入自动跟踪方式；若搜索不到信号，天线转入手动或程控方式；(5)自动搜索：根据程序设置的运行方位、速度对信标进行自动搜索。若搜索到信标，天线自动转入自动跟踪。
然而，对于以上几种跟踪方式，在实际操作中，会遇到飞行条件、环境障碍物等诸多不利好因素，此时的目标跟踪就会出现一定的误差。当前主流的自动跟踪大部分采用射频信号强弱方法，就是利用天线馈源本身接收到的信号强弱区域捕捉信号，该方法遇到信号被阻挡或者信号被干扰的情况下，会出现遥测数据的丢失而导致实时目标位置的丢失，造成计算机显示错误信息，误导监控人员。
发明内容
因此，提供一种高精度数字引导的天线控制方法，其中采用GPS数字引导跟踪方式将是有利的，这种跟踪方式定位准确，跟踪效果好。
根据本发明的一个方面，提供一种高精度数字引导的天线控制方法，其中，该方法包括以下步骤：a.进行本地GPS定位并获得第一GPS数据信息；b.接收来自飞机的机载GPS的第二GPS数据信息；c.将第一GPS数据信息和第二GPS数据信息进行差分比对，获得GPS差值信息；d.根据GPS差值信息调整天线的方位与俯仰。
在本发明的该方面，由于对天线方位俯仰进行数字引导，保障了高精度的自动跟踪。
优选地，所述步骤a中的本地GPS为车载或地面GPS。
优选地，所述步骤b还包括以下分步骤：-由遥测接收机对天线接收到的机载发射机发射的电磁波信号进行解调并发送至前端服务器；-由前端服务器对遥测接收的解调信号进行位帧同步并插入IRIG时码，得到PCM数据包；-由数据处理服务器对PCM数据包进行处理得到机载GPS的第二GPS数据信息并发送至天线控制器。
优选地，所述步骤c的差分比对由天线控制器来完成。
优选地，所述步骤d中调整天线的方位与俯仰由天线伺服系统完成。
通过参考下面所描述的实施方式，本发明的这些和其他特征和优点将会得到清晰地阐述。
附图说明
通过阅读以下结合附图对非限定性实施例的描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得更为明显和突出。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的装置或步骤特征。
图1为根据本发明一个具体实施方式的用于高精度数字引导的天线控制方法的系统框图；
图2示出了根据本发明一个具体实施方式的高精度数字引导的天线控制方法流程图。
具体实施方式
本发明示例性的实施方式将在以下内容中参考附图详述。在不偏离本发明的精神以及范围的情况下，本领域的技术人员可以实施本发明的这些或其他的改进和变化。
图1示出了根据本发明一个具体实施方式的用于高精度数字引导的天线控制方法的系统框图。下面结合该系统框图对该方法的工作原理简单描述如下：
飞机上的GPS数据信息通过机载遥测发射系统以电磁波的形式进行遥测发射；地面接收系统通过遥测接收机10对该射频信号进行接收解调，并将解调后得到的信息送入遥测前端服务器20进行位帧同步并插入IRIG时码，得到PCM数据包，然后通过数据处理服务器30的软件模块从该PCM数据包中挑出机载GPS接收机的原始测量数据，送入天线控制器40进行实时差分处理，从而驱动天线伺服机构50对天线60的姿态进行数字引导，保障高精度的自动跟踪。
下面结合方法流程图对本发明进行详细介绍。图2示出了根据本发明的一个具体实施方式的用于高精度数字引导的天线控制方法流程图，参照图2并结合图1可以更好地理解下文中的描述。
该天线控制方法始于步骤S10，其中，飞机停留在地面时，天线控制器40开始利用信号强弱自动跟踪方法接收飞机信号，使天线对准飞机，并进行本地GPS定位获得第一GPS数据信息。
接着，在步骤S20中，通过遥测接收机10接收来自飞机的机载GPS的第二GPS数据信息，其中，在该步骤中，机载发射机将机载GPS信息插入到PCM数据包中，并将PCM数据包以电磁波的形式发射出来；地面遥测接收机10对天线60接收到的机载发射机发射的电磁波信号进行解调并发送至前端服务器20；由前端服务器20对遥测接收的解调信号进行位帧同步并插入IRIG时码，得到PCM数据包；最后，由数据处理服务器30对PCM数据包进行处理得到机载GPS的第二GPS数据信息并发送至天线控制器40。
在步骤S30中，天线控制器40接收来自数据处理服务器30的数据，从接受的PCM数据包中，获得机载GPS数据，即第二GPS数据信息，包括经度，纬度，高度等信息，然后实时向天线控制器40中的天线驱动模块发送模拟目标位置参数和时间，然后进行坐标转换从而驱动天线伺服系机构50完成对天线60的姿态引导与控制。
如若飞机在飞行过程中信号受到干扰，则进行步骤S40，在该步骤中，天线控制器40的软件平台可对所接收的有关GPS的PCM数据包的前后相对误差进行比对与计算，即将第一GPS数据信息和第二GPS数据信息进行差分比对，获得GPS差值信息，从而根据该差值信息实时滤掉错误信息，使得跟踪过程连续精确，具有误码率统计、丢帧统计、时间连续性检查的特性。
最后，在步骤S50中，天线伺服机构50会根据GPS差值信息调整天线60的方位与俯仰。
以上对本发明的具体实施方式进行了描述。需要说明的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变型或修改。

Claims (5)

1.一种高精度数字引导的天线控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.进行本地GPS定位并获得第一GPS数据信息；
b.接收来自飞机的机载GPS的第二GPS数据信息；
c.将第一GPS数据信息和第二GPS数据信息进行差分比对，获得GPS差值信息；
d.根据GPS差值信息调整天线的方位与俯仰。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a中的本地GPS为车载或地面GPS。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b还包括以下分步骤：
-由RTR接收机对天线接收到的机载发射机发射的电磁波信号进行解调并发送至前端服务器；
-由前端服务器对RTR接收的解调信号进行位帧同步并插入IRIG时码，得到PCM数据包；
-由数据服务器对PCM数据包进行处理并得到机载GPS的第二GPS数据信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述步骤c的差分比对由天线控制终端来完成。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述步骤d中调整天线的方位与俯仰由天线伺服系统完成。
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