CN109742541A - 一种航天测控设备的天线自动引导方式 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天伺领域，更具体的，涉及一种航天测控设备的天线自动引导方式。本发明对测控设备全部原有引导方式进行编程，形成一种天线自动引导方式；其中，通过对不同引导方式设置引导优先级，保证了某一引导方式在失败或恢复时，设备能够自动切换到更优先的引导方式；通过对不同引导方式设置切换门限阈值，能在切换备用引导方式或恢复优先引导方式之前进行引导方式的正确性判断，实现了引导方式的软切换；通过对一种或多种引导方式设置跟踪持续时间，实现了设备在不同跟踪时间区间自动调用不同引导方式的功能。本发明在不需要人工干预的情况下，能够自动引导天线跟踪目标，大大提高了设备的自动化运行能力。

Description

一种航天测控设备的天线自动引导方式

技术领域

本发明涉及天伺领域，更具体的，涉及一种航天测控设备的天线自动引导方式。

背景技术

目前，现有的航天测控设备在引导天线跟踪目标时，通常是操作人员在自跟踪、数字引导、理论弹道引导、手动引导等方式间进行人工切换。当引导方式出现数据大幅跳变、中断等异常情况时，需要操作人员人工切换到其他备用引导方式，等到异常引导方式恢复后，再由操作人员人工切换回来。有的自跟踪方式具有备份引导功能，当自跟踪失败时，能切换到备用引导方式，但是由于切换模式是硬切换，不能够对当时备用引导方式的正确性进行判断；而且在存在多种备份引导方式时，备份引导方式间只能按单一顺序切换，不能按照引导优先级往回切换。在涉及到对于需要分时间段引导的测控工作，现有设备的引导方式不能设置持续时间，只能人工定时进行引导方式切换。目前国内现有的测控设备尚不能对天线引导方式设置引导优先级、切换门限阈值和跟踪持续时间。

发明内容

为了解决目前国内现有的测控设备尚不能对天线引导方式设置引导优先级、切换门限阈值和跟踪持续时间的不足，本发明提供了一种航天测控设备的天线自动引导方式。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种航天测控设备的天线自动引导方式，包括以下步骤：

步骤S1：判断飞行时间是否为0或者是否未收到起飞信号T0：若飞行时间不为0或者接收到T0，则判断飞行时间在第几引导区间；反之，则等待接收T0；

步骤S2：接收到T0后，确定第1引导的引导方式；判断第1引导门限是否超出：若第1引导门限未超出，则执行第1引导，并判断第1引导时间是否结束；若第1引导时间已结束，则确定第2引导的引导方式；若第1引导时间未结束，则返回判断第1引导门限是否超出；若第1引导门限已超出，则不执行第1引导，确定第2引导的引导方式；

步骤S3：确定第2引导的引导方式后，判断第2引导门限是否超出：若第2引导门限未超出，则判断第2引导时间是否结束，若引导时间结束则确定第3引导的引导方式，若引导时间未结束则执行第2引导并判断第1引导门限是否恢复，若门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否超出；若第2引导门限已超出，则不执行第2引导，确定第3引导的引导方式；

步骤S4：确定第3引导的引导方式后，判断第3引导门限是否超出：若第3引导门限未超出，则判断第3引导时间是否结束，若第3引导时间结束则确定第4引导的引导方式，若第3引导时间未结束则执行第3引导并判断第1引导门限是否恢复，若第1引导门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否超出；若第3引导门限已超出，则不执行第3引导，确定第4引导的引导方式；

步骤S5：确定第4引导的引导方式后，判断第4引导门限是否超出：若第4引导门限未超出，则判断第4引导时间是否结束，若第4引导时间结束则跳转到天线待机，若第4引导时间未结束则执行第4引导并判断第1引导门限是否恢复，若第1引导门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限已恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否恢复，若第3引导门限已恢复则跳转回第3引导判断第3引导时间是否结束，若第3引导门限未恢复则判断第4引导门限是否超出；若第4引导门限已超出，则不执行第4引导，跳转到手动引导方式。

优选的，所述的判断引导方式的门限是否超出的具体步骤如下：

步骤S201：判断当前的引导方式，若为引导方式为程引则执行步骤S202；若引导方式为数引则执行步骤S203；若引导方式为自跟踪则执行步骤S204；

步骤S202:程引下的门限阈值比较算法：先分别读取当前时刻的A_当前值、E_当前值、A_程引值、E_程引值，再读取自动引导参数设置时的A_门限值、E_门限值(典型值为半波束宽度，需根据实际环境选取)，进行下列判断：

|A_当前值-A_值程引|＞A_门限值或|E_当前值-E_程引值|＞E_门限值

若判断结果为真，即超出门限，则不切换到程引；若判断结果为假，即未超出门限，则切换到程引；

步骤S203：数引下的门限阈值比较算法：先分别读取当前帧的A_数引值(t)、E_数引值(t)，前一帧的A_数引值(t+1)、E_数引值(t+1)，前两帧的A_数引值(t+2)、E_数引值(t+2)，……，前i帧的的A_数引值(t+i)、E_数引值(t+i)，再读取自动引导参数设置时的A_门限值、E_门限值(典型值为半波束宽度，需根据实际环境选取)，进行下列判断：

{|A_数引值(t+i)-A_数引值(t+i+1)|_{i＝0,1,...,n}＞A_门限值且|A_数引值(t+i+1)-A_数引值(t+i+2)|_{i＝0,1,...,n}＞A_门限值}

或

{|E_数引值(t+i)-E_数引值(t+i+1)|_{i＝0,1,...,n}＞E_门限值且|E_数引值(t+i+1)-E_数引值(t+i+2)|_{i＝0,1,...,n}＞E_门限值}

其中，n需要结合实际选取；若判断结果为真，即超出门限，则不切换到数引；若判断结果为假，即未超出门限，则切换到数引；

步骤S204：自跟踪下的门限阈值比较算法：先分别读取当前时刻的伺服锁定状态、伺服当前AGC电压U_A和U_E，再读取自动引导参数设置时的U_A门限值、U_E门限值，进行下列判断：

锁定且|U_A|＞U_A门限值且|U_E|＞U_E门限值

若判断结果为假，则超出门限，不切换到自跟踪；若判断结果为真，则未超出门限，切换到自跟踪。

优选的，所述的引导方式可设置多种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1本发明对测控设备全部原有引导方式进行编程，形成本发明的自动引导方式，全过程中能够减少人工干预，提高设备自动化程度。

2本发明能够设置每种现有引导方式的切换门限阈值，实现了引导方式间的软切换；实时判定高优先级引导方式是否恢复，保证了始终能使用优先级最高的引导方式。

3本发明能够设置每种引导方式的跟踪持续时间，并且这些引导方式可以多次设置，在分时间区间引导工作中，实现非人工操作下的天线引导方式自动切换。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

实施例1

一种航天测控设备的天线自动引导方式，包括以下步骤：

步骤S1：判断飞行时间是否为0或者是否未收到起飞信号T0：若飞行时间不为0或者接收到T0，则判断飞行时间在第几引导区间；反之，则等待接收T0；

步骤S2：接收到T0后，确定第1引导的引导方式；判断第1引导门限是否超出：若第1引导门限未超出，则执行第1引导，并判断第1引导时间是否结束；若第1引导时间已结束，则确定第2引导的引导方式；若第1引导时间未结束，则返回判断第1引导门限是否超出；若第1引导门限已超出，则不执行第1引导，确定第2引导的引导方式；

步骤S3：确定第2引导的引导方式后，判断第2引导门限是否超出：若第2引导门限未超出，则判断第2引导时间是否结束，若引导时间结束则确定第3引导的引导方式，若引导时间未结束则执行第2引导并判断第1引导门限是否恢复，若门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否超出；若第2引导门限已超出，则不执行第2引导，确定第3引导的引导方式；

步骤S4：确定第3引导的引导方式后，判断第3引导门限是否超出：若第3引导门限未超出，则判断第3引导时间是否结束，若第3引导时间结束则确定第4引导的引导方式，若第3引导时间未结束则执行第3引导并判断第1引导门限是否恢复，若第1引导门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否超出；若第3引导门限已超出，则不执行第3引导，确定第4引导的引导方式；

步骤S5：确定第4引导的引导方式后，判断第4引导门限是否超出：若第4引导门限未超出，则判断第4引导时间是否结束，若第4引导时间结束则跳转到天线待机，若第4引导时间未结束则执行第4引导并判断第1引导门限是否恢复，若第1引导门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限已恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否恢复，若第3引导门限已恢复则跳转回第3引导判断第3引导时间是否结束，若第3引导门限未恢复则判断第4引导门限是否超出；若第4引导门限已超出，则不执行第4引导，跳转到手动引导方式。

其中判断引导方式的门限是否超出的具体步骤如下：

步骤S201：判断当前的引导方式，若为引导方式为程引则执行步骤S202；若引导方式为数引则执行步骤S203；若引导方式为自跟踪则执行步骤S204；

步骤S202:程引下的门限阈值比较算法：先分别读取当前时刻的A_当前值、E_当前值、A_程引值、E_程引值，再读取自动引导参数设置时的A_门限值、E_门限值(典型值为半波束宽度，需根据实际环境选取)，进行下列判断：

|A_当前值-A_值程引|＞A_门限值或|E_当前值-E_程引值|＞E_门限值

若判断结果为真，则超出门限，则不切换到程引；若判断结果为假，则未超出门限，切换到程引；

步骤S203：数引下的门限阈值比较算法：先分别读取当前帧的A_数引值(t)、E_数引值(t)，前一帧的A_数引值(t+1)、E_数引值(t+1)，前两帧的A_数引值(t+2)、E_数引值(t+2)，……，前i帧的的A_数引值(t+i)、E_数引值(t+i)，再读取自动引导参数设置时的A_门限值、E_门限值(典型值为半波束宽度，需根据实际环境选取)，进行下列判断：

{|A_数引值(t+i)-A_数引值(t+i+1)|_{i＝0,1,...,n}＞A_门限值且|A_数引值(t+i+1)-A_数引值(t+i+2)|_{i＝0,1,...,n}＞A_门限值}

或

{|E_数引值(t+i)-E_数引值(t+i+1)|_{i＝0,1,...,n}＞E_门限值且|E_数引值(t+i+1)-E_数引值(t+i+2)|_{i＝0,1,...,n}＞E_门限值}

其中，n需要结合实际选取；若判断结果为真，则超出门限，则不切换到数引；若判断结果为假，则未超出门限，切换到数引；

步骤S204：自跟踪下的门限阈值比较算法：先分别读取当前时刻的伺服锁定状态、伺服当前AGC电压U_A和U_E，再读取自动引导参数设置时的U_A门限值、U_E门限值，进行下列判断：

锁定且|U_A|＞U_A门限值且|U_E|＞U_E门限值

若判断结果为假，则超出门限，不切换到自跟踪；若判断结果为真，则未超出门限，切换到自跟踪。

实施例2

步骤S1：判断飞行时间是否为0或者是否未收到起飞信号T0：若飞行时间不为0或者接收到T0，则判断飞行时间在第几引导区间；反之，则等待接收T0；

步骤S2：接收到T0后，确定第1引导的引导方式；判断第1引导门限是否超出：若第1引导门限未超出，则执行第1引导，并判断第1引导时间是否结束；若第1引导时间未结束，则返回判断第1引导门限是否超出；若第1引导时间已结束，则确定第2引导的引导方式；

步骤S3：第1引导时间结束后，确定第2引导的引导方式。判断第2引导门限是否超出：若第2引导门限未超出，则执行第2引导，并判断第2引导时间是否结束，若第2引导时间结束则确定第3引导的引导方式，若第2引导时间未结束则判断第2引导门限是否超出；若第2引导门限已超出，则不执行第2引导，确定第3引导的引导方式；

步骤S4：确定第3引导的引导方式后，判断第3引导门限是否超出：若第3引导门限未超出，则判断第3引导时间是否结束，若第3引导时间结束则确定第4引导的引导方式，若第3引导时间未结束则执行第3引导并判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否超出；若第3引导门限已超出，则不执行第3引导，确定第4引导的引导方式；

步骤S5：确定第4引导的引导方式后，判断第4引导门限是否超出：若第4引导门限未超出，则判断第4引导时间是否结束，若第4引导时间已结束则跳转到天线待机，若第4引导时间未结束则执行第4引导并判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限已恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否恢复，若第3引导门限恢复则跳转回第3引导判断第3引导时间是否结束，若第3引导门限未恢复则判断第4引导门限是否超出；若第4引导门限已超出，则不执行第4引导，跳转到手动引导方式；

步骤S6：第2引导时间结束后，确定第3引导的引导方式。判断第3引导门限是否超出：若第3引导门限否未超出，则执行第3引导，并判断第3引导时间是否结束，若第3引导时间结束则确定第4引导的引导方式，若第3引导时间未结束则判断第3引导门限是否超出；若第3引导门限已超出，则不执行第3引导，确定第4引导的引导方式；

步骤S7：确定第4引导的引导方式后，判断第4引导门限是否超出：若第4引导门限未超出，则判断第4引导时间是否结束，若第4引导时间结束则跳转到天线待机，若第4引导时间未结束则执行第4引导并判断第3引导门限是否恢复，若第3引导门限已恢复则跳转回第3引导判断第3引导时间是否结束，若第3引导门限未恢复则判断第4引导门限是否超出；若第4引导门限已超出，则不执行第4引导，跳转到手动引导方式；

步骤S8：第3引导时间结束后，确定第4引导的引导方式。判断第4引导门限是否超出：若第4引导门限未超出，则执行第4引导，并判断第4引导时间是否结束，若第4引导时间结束则跳转到天线待机，若第4引导时间未结束则判断第4引导门限是否超出；若第4引导门限已超出，则不执行第4引导，跳转到手动引导方式。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种航天测控设备的天线自动引导方式，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：判断飞行时间是否为0或者是否未收到起飞信号T0：若飞行时间不为0或者接收到T0，则判断飞行时间在第几引导区间；反之，则等待接收T0；

步骤S2：接收到T0后，确定第1引导的引导方式；判断第1引导门限是否超出：若第1引导门限未超出，则执行第1引导，并判断第1引导时间是否结束；若第1引导时间已结束，则确定第2引导的引导方式；若第1引导时间未结束，则返回判断第1引导门限是否超出；若第1引导门限已超出，则不执行第1引导，确定第2引导的引导方式；

步骤S3：确定第2引导的引导方式后，判断第2引导门限是否超出：若第2引导门限未超出，则判断第2引导时间是否结束，若引导时间结束则确定第3引导的引导方式，若引导时间未结束则执行第2引导并判断第1引导门限是否恢复，若门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否超出；若第2引导门限已超出，则不执行第2引导，确定第3引导的引导方式；

步骤S4：确定第3引导的引导方式后，判断第3引导门限是否超出：若第3引导门限未超出，则判断第3引导时间是否结束，若第3引导时间结束则确定第4引导的引导方式，若第3引导时间未结束则执行第3引导并判断第1引导门限是否恢复，若第1引导门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否超出；若第3引导门限已超出，则不执行第3引导，确定第4引导的引导方式；

步骤S5：确定第4引导的引导方式后，判断第4引导门限是否超出：若第4引导门限未超出，则判断第4引导时间是否结束，若第4引导时间结束则跳转到天线待机，若第4引导时间未结束则执行第4引导并判断第1引导门限是否恢复，若第1引导门限已恢复则跳转回第1引导判断第1引导时间是否结束，若第1引导门限未恢复则判断第2引导门限是否恢复，若第2引导门限已恢复则跳转回第2引导判断第2引导时间是否结束，若第2引导门限未恢复则判断第3引导门限是否恢复，若第3引导门限已恢复则跳转回第3引导判断第3引导时间是否结束，若第3引导门限未恢复则判断第4引导门限是否超出；若第4引导门限已超出，则不执行第4引导，跳转到手动引导方式。

2.根据权利要求1所述的一种航天测控设备的天线自动引导方式，其特征在于，所述的判断引导方式的门限是否超出的具体步骤如下：

判断当前的引导方式，若为引导方式为程引则执行程引下的门限阈值比较算法；若引导方式为数引则执行数引下的门限阈值比较算法；若引导方式为自跟踪则执行自跟踪下的门限阈值比较算法。

3.根据权利要求2所述的一种航天测控设备的天线自动引导方式，其特征在于，所述的程引下的门限阈值比较算法的具体步骤如下：

先分别读取当前时刻的A_当前值、E_当前值、A_程引值、E_程引值，再读取自动引导参数设置时的A_门限值、E_门限值，进行下列判断：

|A_当前值-A_程引值|＞A_门限值

若判断结果为真，即超出门限，则不切换到程引；若判断结果为假，即未超出门限，则切换到程引。

4.根据权利要求3所述的一种航天测控设备的天线自动引导方式，其特征在于，所述的判断条件还包括：

|E_当前值-E_程引值|＞E_门限值

若判断结果为真，即超出门限，则不切换到程引；若判断结果为假，即未超出门限，则切换到程引。

5.根据权利要求2所述的一种航天测控设备的天线自动引导方式，其特征在于，所述的数引下的门限阈值比较算法的具体步骤如下：

先分别读取当前帧的A_数引值(t)、E_数引值(t)，前一帧的A_数引值(t+1)、E_数引值(t+1)，前两帧的A_数引值(t+2)、E_数引值(t+2)，……，前i帧的的A_数引值(t+i)、E_数引值(t+i)，再读取自动引导参数设置时的A_门限值、E_门限值，进行下列判断：

{|A_数引值(t+i)-A_数引值(t+i+1)|_{i＝0,1,...,n}＞A_门限值且|A_数引值(t+i+1)-A_数引值(t+i+2)_{i＝0,1,...,n}＞A_门限值}

其中，n需要结合实际选取；若判断结果为真，即超出门限，则不切换到数引；若判断结果为假，即未超出门限，则切换到数引。

6.根据权利要求5所述的一种航天测控设备的天线自动引导方式，其特征在于，所述的判断条件还包括：

{|E_数引值(t+i)-E_数引值(t+i+1)|_{i＝0,1,...,n}＞E_门限值且|E_数引值(t+i+1)-E_数引值(t+i+2)_{i＝0,1,...,n}＞E_门限值}

其中，n需要结合实际选取；若判断结果为真，即超出门限，则不切换到数引；若判断结果为假，即未超出门限，则切换到数引。

7.根据权利要求2所述的一种航天测控设备的天线自动引导方式，其特征在于，所述的自跟踪下的门限阈值比较算法的具体步骤如下：

先分别读取当前时刻的伺服锁定状态、伺服当前AGC电压U_A和U_E，再读取自动引导参数设置时的U_A门限值、U_E门限值，进行下列判断：

锁定且|U_A|＞U_A门限值且|U_E|＞U_E门限值

若判断结果为假，即超出门限，则不切换到自跟踪；若判断结果为真，即未超出门限，则切换到自跟踪。