CN104977580A - 遥测目标跟踪方法及系统 - Google Patents

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何云东
纪建群
雷明兵
黄培光
林松
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation

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Abstract

本发明公开遥测目标跟踪方法及系统。该方法包括如下步骤：S1.通过遥测发射天线实时向地面发射包含目标位置信息的遥测信号数据包，接收遥测数据包并处理该遥测数据包而获得目标位置信息；S2.获得遥测接收天线的天线位置信息；S3.处理目标位置信息和天线位置信息而计算出遥测目标相对于遥测天线的方位角和俯仰角，产生对应的天线伺服方位控制指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标。由于遥测传输速度较快，可提供频率高、更新快的目标位置信息，因此，既可提高遥测天线的跟踪精度，又可以避免目标丢失。另外，该跟踪方法是在机上设备不做更改的条件下，既有利于保持现有遥测装备的工作状态，又节约成本。

Description

遥测目标跟踪方法及系统
 
技术领域
本发明涉及飞行器遥测系统领域，尤其涉及利用飞行器位置信息（惯导位置信息或GPS导航信息）实现遥测接收天线自跟踪的遥测目标跟踪方法和系统，应用于飞行器在飞行试验时，遥测地面站能稳定接收飞行器遥测信号，达到更有效的完成飞行器遥测信号接收工作的目的。
背景技术
现有遥测接收天线的自跟踪是采用射频方式完成，当飞行器周围存在差不多频段的射频信号时，会干扰遥测结果而导致目标丢失。
发明内容
本发明解决的问题是现有技术中，遥测接收天线自跟踪存在目标丢失的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种遥测目标跟踪方法，该方法包括如下步骤：S1、通过遥测发射天线实时向地面发射包含目标位置信息的遥测信号数据包，接收遥测数据包并处理该遥测数据包而获得目标位置信息；S2、获得遥测接收天线的天线位置信息；S3、处理目标位置信息和天线位置信息而计算出飞行器相对于遥测天线的方位角和俯仰角，产生对应的天线伺服方位控制指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标。
本发明还公开遥测目标跟踪系统，该跟踪系统包括遥测发射系统、遥测地面站、遥测天线系统，其中，所述遥测发射系统实时向遥测地面站发射包含目标位置信息的遥测信号数据包；所述遥测地面站接收遥测信号数据包并处理该数据包而获得目标位置信息；所述遥测天线系统获得遥测接收天线的天线位置信息，处理目标位置信息和天线位置信息而获得遥测目标相对于遥测天线的方位角和俯仰角，产生对应的天线伺服方位控制指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标。
在进一步方案中，所述遥测天线系统包括伺服控制系统和伺服机构，其中，伺服控制系统接收目标位置信息和天线位置信息并处理目标位置信息和天线位置信息而产生所述伺服方位控制指令和俯仰控制指令；所述伺服机构由伺服方位控制指令和俯仰控制指令控制进行方位和俯仰运动而对准遥测目标。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过获得目标位置信息和天线位置信息，处理目标位置信息和天线位置信息而产生天线伺服返给指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标，这样，由实时的目标位置信息引导遥测天线自跟踪的方法，可以最大限度的避免目标丢失；遥测传输速度较快，可提供频率高、更新快的位置信息，可提高遥测天线的跟踪精度；另外，该跟踪方法是在机上设备不做更改的条件下，既有利于保持现有遥测装备的工作状态，又节约了成本。
附图说明
图1是遥测目标跟踪系统的系统框图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1，本发明遥测目标跟踪系统包括遥测发射系统、遥测地面站、遥测天线系统。遥测发射系统通过实时向遥测地面站发射包含目标位置信息的遥测信号数据包，其中，目标位置信息由惯导设备或GPS设备获取。所述遥测地面站接收遥测信号数据包并处理该数据包而获得目标位置信息。所述遥测天线系统获得遥测接收天线的天线位置信息，处理目标位置信息和天线位置信息而获得遥测目标相对于遥测天线的方位角和俯仰角，产生对应的天线伺服方位控制指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标。遥测天线系统先对天线位置信息进行坐标变换和修正处理，然后再计算产生天线伺服方位控制指令和俯仰控制指令，至于如何计算，可以采用已有成熟技术，在此不再赘述。在本实施方式中，所述遥测天线系统包括伺服控制系统和伺服机构，其中，伺服控制系统接收目标位置信息和天线位置信息并处理目标位置信息和天线位置信息而产生所述伺服方位控制指令和俯仰控制指令。所述伺服机构由伺服方位控制指令和俯仰控制指令控制进行方位和俯仰运动而对准遥测目标。伺服机构是执行机构，主要由包含俯仰步进电机和方位步进电机的云台组成，工作时，根据所述伺服方位控制指令和俯仰控制指令调整水平和垂直方向的转速和转动量，完成水平360度的方位转动和垂直90度的俯仰转动，实现大范围的自由跟踪。
综上所述，本发明通过获得目标位置信息和天线位置信息，处理目标位置信息和天线位置信息而产生天线伺服返给指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标，这样，由实时的目标位置信息引导遥测天线自跟踪的方法，可以最大限度的避免目标丢失；遥测传输速度较快，可提供频率高、更新快的位置信息，可提高遥测天线的跟踪精度；另外，该跟踪方法是在机上设备不做更改的条件下，既有利于保持现有遥测装备的工作状态，又节约了成本。
以上述系统的技术思路为基础，本发明还公开遥测目标跟踪方法，该方法包括如下步骤：S1、通过遥测发射天线实时向地面发射包含目标位置信息的遥测信号数据包，接收遥测数据包并处理该遥测数据包而获得目标位置信息；S2、获得遥测接收天线的天线位置信息；S3、处理目标位置信息和天线位置信息而计算出飞行器相对于遥测天线的方位角和俯仰角，产生对应的天线伺服方位和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标。方法的过程和原理参见前述系统的叙述，在此不再赘述。

Claims (3)

1.遥测目标跟踪方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
S1、通过遥测发射天线实时向地面发射包含目标位置信息的遥测信号数据包，接收遥测数据包并处理该遥测数据包而获得目标位置信息；
S2、获得遥测接收天线的天线位置信息；
S3、处理目标位置信息和天线位置信息而计算出飞行器相对于遥测天线的方位角和俯仰角，产生对应的天线伺服方位控制指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标。
2.遥测目标跟踪系统，其特征是：该跟踪系统包括遥测发射系统、遥测地面站、遥测天线系统，其中，
所述遥测发射系统实时向遥测地面站发射包含目标位置信息的遥测信号数据包；
所述遥测地面站接收遥测信号数据包并处理该数据包而获得目标位置信息；
所述遥测天线系统获得遥测接收天线的天线位置信息，处理目标位置信息和天线位置信息而获得遥测目标相对于遥测天线的方位角和俯仰角，产生对应的天线伺服方位控制指令和俯仰控制指令而指引遥测接收天线对准遥测目标。
3.如权利要求2所述遥测目标跟踪系统，其特征是：所述遥测天线系统包括伺服控制系统和伺服机构，其中，
伺服控制系统接收目标位置信息和天线位置信息并处理目标位置信息和天线位置信息而产生所述伺服方位控制指令和俯仰控制指令；
所述伺服机构由伺服方位控制指令和俯仰控制指令控制进行方位和俯仰运动而对准遥测目标。
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