CN105721043B - 基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法及系统；其中的方法包括，采用目标前馈的复合控制，将目标位置进行坐标转换、微分滤波等处理，提取目标的速度信息作为前馈量，馈入到速率环路的输入端，使一个二阶无静差系统变成一个等效的三阶无静差系统，以提高系统的等效无静差度，从而改善系统的动态性能，实现对高动态、窄波束目标的高精度跟踪。

Description

基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法及系统
技术领域
本发明涉及卫星地面数据接收站技术领域，更为具体地，涉及一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法及系统。
背景技术
随着对地观测技术及应用需求的发展，星地链路需要传输的信息速率越来越高，占用的带宽也越来越宽，宽带高速传输已经成为星地数据传输的必然趋势。为适应海量数据的传输需求，传输信道所使用的频段也不断提高，星地数传信道逐渐由X频段向Ka频段过渡。Ka频段可用的带宽较宽，可以满足较大的传输带宽和较高码速率的传输需要，已成为星地数据传输的发展方向。
Ka频段波束非常窄，且低轨道极轨卫星目标的运动速度很快。而大型天线考虑安全及功率等因素，天线系统速度、加速度受到一定的限制，存在一定的动态滞后，特别是在过顶前后这个问题更为突出。目前低轨道极轨卫星地面接收天线大多采用误差控制的闭环伺服系统，这种控制方式已难以满足上述高动态、高精度的要求。
为了提高伺服系统的控制精度，一是尽量提高系统的结构谐振频率，提高系统的加速度误差常数；二是采用高阶无静差系统；三是采用复合控制方法，提高系统的无静差度。前两种措施受到许多因数的制约，限制了伺服系统控制精度的提高。
低轨遥感卫星其轨道高度一般在300km-1000km之间，对方位-俯仰-7°倾角斜转台的三轴天线座架，目标在正过顶时所需天线方位最大角速度为：
方位最大角加速度：
Ka频段(按27GHz、12米口径天线计算)允许的动态滞后误差为(保精度跟踪)：
ε＜(θ1/2/10)＝0.00625° (3)
加速度误差系数K为：
因此，为实现Ka频段过顶时的保精度跟踪，所需的加速度误差系数K须大于36.63(1/s2)。
根据工程经验，在没有复合控制的情况下，一个12米天线系统的加速度误差常数一般能达到8左右。由此可见，对于工作在25～27GHz频段的大口径天线来说，这种控制方式已难以满足上述要求，目标过顶前后速度和加速度的急剧变化会使天线产生动态滞后，不能精确对准目标甚至丢失目标。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法及系统，以解决上述背景技术中所提出的问题。
本发明提供一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法，包括：
步骤1：计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej；其中，
在程序引导方式下，卫星的实时方位角Aj为卫星轨道预报的方位角，卫星的实时俯仰角Ej为卫星轨道预报的俯仰角；
在自动跟踪方式模式下，利用方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej；
首先，根据预先标定的定向灵敏度系数M分别将跟踪接收机实时输出的方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue折算为方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj；其中，
方位角位置差的折算公式为：
ΔAj＝Ua/M；
俯仰角位置差的折算公式为：
ΔEj＝Ue/M；
然后，步骤2：利用方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej，计算公式如下：
Aj＝A0+ΔAj；
Ej＝E0+ΔEj；
其中，A0和E0为轴角编码器实时输出的测角；
步骤2：对方位角Aj、俯仰角Ej和星地距离Rj进行极坐标到直角坐标转换，获得直角坐标参数Xj、Yj和Zj，再对直角坐标参数Xj、Yj和Zj进行微分滤波，获得过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·；
步骤3：对过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·进行直角坐标到极坐标转换，计算目标的方位角速度Aj ·和俯仰角速度Ej ·；
步骤4：将方位角速度Aj ·与1/Kv2相乘获得方位轴的实时动态误差补偿，以及将俯仰角速度Ej ·与1/Ke2相乘获得俯仰轴的实时动态误差补偿；其中，Kv2为方位控制环路速率环的增益，Ke2为俯仰控制环路速率环的增益；
步骤5：将方位轴的实时动态误差补偿和俯仰轴的实时动态误差补偿作为前馈量分别馈入到方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，进行复合控制。
本发明还提供一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制系统，包括：
角位置差折算单元，用于根据预先标定的定向灵敏度系数M分别将跟踪接收机实时输出的方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue折算为方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj；其中，
方位角位置差的折算公式为：
ΔAj＝Ua/M；
俯仰角位置差的折算公式为：
ΔEj＝Ue/M；
方位角计算单元，用于根据角位置差ΔAj和ΔEj，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej，计算公式如下：
Aj＝A0+ΔAj；
Ej＝E0+ΔEj；
其中，A0和E0为轴角编码器实时输出的测角；
极坐标到直角坐标转换单元，用于对方位角Aj、俯仰角Ej和星地距离Rj进行直角坐标变换，获得直角坐标参数Xj、Yj和Zj；
微分滤波单元，用于对直角坐标参数Xj、Yj和Zj进行微分滤波，获得过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·；
直角坐标到极坐标转换计算单元，用于对过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·进行极坐标转换，计算目标的方位角速度Aj ·和俯仰角速度Ej ·；计算公式如下：
动态误差补偿计算单元，用于将方位角速度Aj ·与1/Kv2相乘获得方位轴的实时动态误差补偿，以及将俯仰角速度Ej ·与1/Ke2相乘获得俯仰轴的实时动态误差补偿；其中，Kv2为方位控制环路速率环的增益，Ke2为俯仰控制环路速率环的增益；
前馈量输入单元，用于将方位轴的实时动态误差补偿和俯仰轴的实时动态误差补偿作为前馈量分别馈入到方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，进行复合控制。
本发明提供的基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法及系统，根据跟踪接收机实时输出的方位角误差电压Ua、俯仰角误差电压Ue，、测角A0、侧角E0，通过极坐标到直角坐标的转换、微分滤波、再从直角坐标到极坐标转换，获得目标方位轴和俯仰轴的实时动态误差补偿，并两种补偿作为前馈量叠加到速率环路的输入端，使一个二阶无静差系统变成一个等效的三阶无静差系统，以提高系统的等效无静差度，从而改善系统的动态性能，实现对高动态、窄波束目标的高精度跟踪。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的复合控制原理框图；
图2为根据本发明实施例的自跟踪模式下的前馈获取逻辑框图；
图3为根据本发明实施例的基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法的流程图；
图4为根据本发明实施例的基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控系统的逻辑结构框图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图对该设备的架构及各关键部件分析进一步的解释说明，且各个图例及说明并不构成对本发明实施例的限定。
为实现遥感卫星地面接收天线伺服系统的高动态性能，本发明采用复合前馈控制技术，即在伺服控制环路的基础上引入前馈补偿。采用目标前馈的复合控制，将目标位置进行坐标转换、微分滤波等处理，提取目标的速度信息作为前馈量，馈入到速率环路的输入端，使一个二阶无静差系统变成一个等效的三阶无静差系统，以提高系统的等效无静差度，从而改善系统的动态性能，实现对高动态、窄波束目标的高精度跟踪。
首先，对将二阶无静差系统转变成等效的三阶无静差系统的原因作出说明。
图1示出了根据本发明实施例的复合控制原理。
如图1所示，伺服系统的闭环传递函数G(s)、误差传递函数θ(s)分别为：
式(5)和式(6)中W1(s)、W2(s)是前向通路的传递函数，Wb(s)为前馈传递函数。
若选择前馈传递函数使Wb(s)*W2(s)＝1，这时，对于任意的输入，都有G(s)＝1，θ(s)＝0，即输出等于输入或误差为零。此为不变性原理。
由于W2(S)本身就是一个包含积分、惯性、振荡等环节的高阶系统，要实现完全的不变性，Wb(s)必然要具有多个微分环节，此产生的噪声会使伺服系统无法工作。因此，在伺服系统中要实现完全不变性是不可能的。在工程应用中，也不需要实现完全不变性，能实现部分不变性或对目标信号的较低阶导数实现不变性就可符合实际工程需求。
对于三阶及三阶以上的无静差系统，其加速度常数K在理论上为无穷大，系统误差为零。复合控制实质就是通过提高等效无静差阶次，从而改善系统动态性能。遥感卫星地面接收天线伺服系统的传递函数可表达为：
式中：K1、K2为对应控制环节的增益；τ、T1、T2为对应环节的时间常数；ζ为阻尼比；s表示拉普拉斯变换的复变量。
如果选择前馈传递函数：
则可以写出误差传递函数如下：
根据拉普拉斯变换的终值定理和无静差度的定义，伺服系统无静差度的阶次等于误差传递函数中s因子的幂次数，也等于前向通道中所含积分环节的个数。
式(10)中含有s的三次幂因子，所以选择由式(9)表示的前馈传递函数后，可把一个二阶无静差系统变成了一个等效的三阶无静差系统。
如果选择前馈传递函数
W1(S)、W2(S)保持不变，这时误差传递函数的表达式为：
其中，a5、a4、a3、a2、a1、b1、b0是与τ，T，K，ζ等相关的系数。
式(12)中含有S的四次幂因子，所以选择由式(11)进行前馈补偿可以把一个二阶无静差系统变成等效的四阶无静差系统。
式(11)在时域的表达式为：
式(13)中，f(t)为前馈信号在时域的表达式，分别为目标位置的一次导数和二次导数。
式(13)表明，要实现三阶无静差，须提供目标的速度信号；要实现四阶无静差，须提供目标的速度信号和加速度信号。结合实际技术需求，在本发明中采用了实现三阶无静差的方案。
本发明将获取的目标速度信号作为前馈量，前馈入目标的方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，实现复合控制。而获取的目标速度信号即为目标的方位轴和俯仰轴的速度分量，也是目标的方位角速度补偿分量和俯仰角速度补偿分量。
下面将详细说明如何获取目标的方位轴和俯仰轴的速度分量。结合图2和图3，本发明提供的基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法，包括如下步骤：
步骤S310：在程序引导方式下，卫星的实时方位角Aj为卫星轨道预报的方位角，卫星的实时俯仰角Ej为卫星轨道预报的俯仰角。
程序引导方式是指：依据预报的卫星轨道信息和天线波速指向信息获得的目标角位置误差，驱动天线跟踪卫星目标。
步骤S320：在自动跟踪方式模式下，利用方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej。
自动跟踪模式是指：依据接收的卫星信号获得的天线波束指向与卫星实际位置间的角误差电压，驱动天线自动跟踪卫星目标。
首先，根据预先标定的定向灵敏度系数M分别将跟踪接收机实时输出的方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue折算为方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj；其中，
方位角位置差的折算公式为：
ΔAj＝Ua/M；
俯仰角位置差的折算公式为：
ΔEj＝Ue/M。
然后，利用方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej，计算公式如下：
Aj＝A0+ΔAj；
Ej＝E0+ΔEj；
其中，A0和E0为轴角编码器实时输出的测角。
步骤S330：对方位角Aj、俯仰角Ej和星地距离Rj进行极坐标到直角坐标的转换，获得直角坐标参数Xj、Yj和Zj，再对直角坐标参数Xj、Yj和Zj进行微分滤波，获得过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·。
滤波计算公式如下：
其中，为第n次的滤波输出，为第n次的滤波输入，T为滤波时常数，T。为采样周期。
步骤S340：对过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·进行极坐标到直角坐标的转换，计算目标的方位角速度Aj ·和俯仰角速度Ej ·；计算公式如下：
步骤S350：将目标的方位角速度Aj ·与1/Kv2相乘获得方位轴的实时动态误差补偿，以及将目标的俯仰角速度Ej ·与1/Ke2相乘获得俯仰轴的实时动态误差补偿；其中，Kv2为方位控制环路速率环的增益，Ke2为俯仰控制环路速率环的增益。
步骤S360：将方位轴的实时动态误差补偿和俯仰轴的实时动态误差补偿作为前馈量分别馈入到方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，进行复合控制。
方位轴的实时动态误差补偿和俯仰轴的实时动态误差补偿也就是目标的方位角速度补偿分量和俯仰角速度补偿分量，将目标的方位角速度补偿分量和俯仰角速度补偿分量作为前馈量各自加入方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，进行复合控制。从而使一个二阶无静差系统变成了一个等效的三阶无静差系统，提高系统的等效无静差度，从而改善系统的动态性能，实现对高动态、窄波束目标的高精度跟踪。
与上述方向相对应，本发明还提供一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制系统。
图4示出了基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制系统逻辑结构，本发明提供的基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制系统400，包括：
角位置差折算单元410，用于根据预先标定的定向灵敏度系数M分别将跟踪接收机实时输出的方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue折算为方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj；其中，
方位角位置差的折算公式为：
ΔAj＝Ua/M；
俯仰角位置差的折算公式为：
ΔEj＝Ue/M；
方位角计算单元420，用于根据角位置差折算单元410折算出的角位置差ΔAj和ΔEj，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej，计算公式如下：
Aj＝A0+ΔAj；
Ej＝E0+ΔEj；
其中，A0和E0为轴角编码器实时输出的测角；
极坐标到直角坐标转换单元430，用于对方位角计算单元420计算出的方位角Aj、俯仰角Ej和星地距离Rj进行极坐标到直角坐标变换，获得直角坐标参数Xj、Yj和Zj；、
微分滤波单元440，用于对直角坐标转换单元430转换成的直角坐标参数Xj、Yj和Zj进行微分滤波，获得过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·；
直角坐标到极坐标转换计算450，用于对直角坐标滤波单元440过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·进行直角坐标到极坐标转换，计算目标的方位角速度Aj ·和俯仰角速度Ej ·；计算公式如下：Ej ·
动态误差补偿计算单元460，用于将极坐标转换计算450计算出的方位角速度Aj ·与1/Kv2相乘获得方位轴的实时动态误差补偿，以及将俯仰角速度Ej ·与1/Ke2相乘获得俯仰轴的实时动态误差补偿；其中，Kv2为方位控制环路速率环的增益，Ke2为俯仰控制环路速率环的增益；
前馈量输入单元470，用于将动态误差补偿计算单元460计算出的方位轴的实时动态误差补偿和俯仰轴的实时动态误差补偿作为前馈量分别馈入到方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，进行复合控制。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (2)

1.一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制方法，包括：
步骤1：获取卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej；其中，
在程序引导方式下，卫星的实时方位角Aj为卫星轨道预报的方位角，卫星的实时俯仰角Ej为卫星轨道预报的俯仰角；
在自动跟踪方式模式下，利用方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej；
首先，根据预先标定的定向灵敏度系数M分别将跟踪接收机实时输出的方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue折算为方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj；其中，
所述方位角位置差的折算公式为：
ΔAj＝Ua/M；
所述俯仰角位置差的折算公式为：
ΔEj＝Ue/M；
然后，利用所述方位角位置差ΔAj和所述俯仰角位置差ΔEj，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej，计算公式如下：
Aj＝A0+ΔAj；
Ej＝E0+ΔEj；
其中，A0和E0为轴角编码器实时输出的测角；
步骤2：对所述方位角Aj、所述俯仰角Ej和星地距离Rj进行极坐标到直角坐标转换，获得直角坐标参数Xj、Yj和Zj，再对所述直角坐标参数Xj、Yj和Zj进行微分滤波，获得过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·；
步骤3：对过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·、进行直角坐标到极坐标转换，计算目标的方位角速度Aj ·和俯仰角速度Ej ·，计算公式如下：
步骤4：将所述方位角速度Aj ·与1/Kv2相乘获得目标方位轴的实时动态误差补偿，以及将所述俯仰角速度Ej ·与1/Ke2相乘获得目标俯仰轴的实时动态误差补偿；其中，Kv2为方位控制环路速率环的增益，Ke2为俯仰控制环路速率环的增益；
步骤5：将所述方位轴的实时动态误差补偿和所述俯仰轴的实时动态误差补偿作为前馈量分别馈入到方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，进行复合控制。
2.一种基于前馈的遥感卫星地面接收天线伺服控制系统，包括：
角位置差折算单元，用于根据预先标定的定向灵敏度系数M分别将跟踪接收机实时输出的方位角误差电压Ua和俯仰角误差电压Ue折算为方位角位置差ΔAj和俯仰角位置差ΔEj；其中，
所述方位角位置差的折算公式为：
ΔAj＝Ua/M；
所述俯仰角位置差的折算公式为：
ΔEj＝Ue/M；
方位角计算单元，用于根据所述角位置差ΔAj和ΔEj，计算卫星的实时方位角Aj和俯仰角Ej，计算公式如下：
Aj＝A0+ΔAj；
Ej＝E0+ΔEj；
其中，A0和E0为轴角编码器实时输出的测角；
极坐标到直角坐标转换单元，用于对所述方位角Aj、所述俯仰角Ej和星地距离Rj进行极坐标到直角坐标变换，获得直角坐标参数Xj、Yj和Zj；
微分滤波单元，用于对所述直角坐标参数Xj、Yj和Zj进行微分滤波，获得过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·；
直角坐标到极坐标转换计算单元，用于对过滤后的直角坐标参数Xj、Xj ·、Yj、Yj ·、Zj、Zj ·进行直角坐标到极坐标转换，计算目标的方位角速度Aj ·和俯仰角速度Ej ·；计算公式如下：
动态误差补偿计算单元，用于将所述方位角速度Aj ·与1/Kv2相乘获得目标方位轴的实时动态误差补偿，以及将所述俯仰角速度Ej ·与1/Ke2相乘获得目标俯仰轴的实时动态误差补偿；其中，Kv2为方位控制环路速率环的增益，Ke2为俯仰控制环路速率环的增益；
前馈量输入单元，用于将所述方位轴的实时动态误差补偿和所述俯仰轴的实时动态误差补偿作为前馈量分别馈入到方位速率环路和俯仰速率环路的输入端，进行复合控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106647725B (zh) * 2017-02-22 2019-01-11 北京爱科迪通信技术股份有限公司 一种位置滞后补偿装置和方法
CN110687782B (zh) * 2019-09-10 2022-09-02 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 电力自动巡线吊舱角度从动稳态误差预测与前馈补偿控制方法
CN115764303B (zh) * 2022-12-05 2024-02-20 迪泰（浙江）通信技术有限公司 双惯导的卫星移动终端天线两轴稳定三轴动态跟踪方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832738A (zh) * 2010-04-28 2010-09-15 北京航空航天大学 一种远程空空导弹多平台协同制导系统及其实现方法
CN101916915A (zh) * 2010-08-04 2010-12-15 中国人民解放军第二炮兵工程学院 动中通卫星通信系统天线波束跟踪装置及跟踪方法
EP2407952A1 (fr) * 2010-07-13 2012-01-18 Thales Système permettant d'augmenter la couverture, l'information et la robustesse des dispositifs d'identification automatique de navires
CN102436262A (zh) * 2011-09-26 2012-05-02 北京航空航天大学 高精度大负载航空遥感三轴惯性稳定平台控制系统及方法
CN102508216A (zh) * 2011-10-27 2012-06-20 零八一电子集团有限公司 脉冲测量雷达主要性能指标的自动测试方法
CN103471563A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 重庆大学 分布式相控阵天线的子阵波束指向角度校正方法
CN104199465A (zh) * 2014-07-16 2014-12-10 北京遥测技术研究所 一种高集成化高精度平板自跟踪天线伺服控制系统
CN105182324A (zh) * 2015-08-01 2015-12-23 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一种采用位置前馈提高天线动态特性的控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832738A (zh) * 2010-04-28 2010-09-15 北京航空航天大学 一种远程空空导弹多平台协同制导系统及其实现方法
EP2407952A1 (fr) * 2010-07-13 2012-01-18 Thales Système permettant d'augmenter la couverture, l'information et la robustesse des dispositifs d'identification automatique de navires
CN101916915A (zh) * 2010-08-04 2010-12-15 中国人民解放军第二炮兵工程学院 动中通卫星通信系统天线波束跟踪装置及跟踪方法
CN102436262A (zh) * 2011-09-26 2012-05-02 北京航空航天大学 高精度大负载航空遥感三轴惯性稳定平台控制系统及方法
CN102508216A (zh) * 2011-10-27 2012-06-20 零八一电子集团有限公司 脉冲测量雷达主要性能指标的自动测试方法
CN103471563A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 重庆大学 分布式相控阵天线的子阵波束指向角度校正方法
CN104199465A (zh) * 2014-07-16 2014-12-10 北京遥测技术研究所 一种高集成化高精度平板自跟踪天线伺服控制系统
CN105182324A (zh) * 2015-08-01 2015-12-23 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一种采用位置前馈提高天线动态特性的控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于 IMM的雷达伺服系统变结构控制;薛弘晔等;《火力与指挥控制》;20100831;第91-94页 *

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