CN111682894A - 一种静止轨道卫星地面接收设备及应急跟踪接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静止轨道卫星地面接收设备及应急跟踪接收方法，属于通信、测控技术领域。本设备包括天线、天线控制单元、存储器、跟踪链路、接收链路。本发明利用静止轨道卫星地面接收设备相邻两天内天线指向角度偏差在天线主波束的半功率波瓣宽度内的特性，采用24小时前的天线角度信息实现对静止轨道卫星的跟踪接收。本发明可解决地面接收设备在出现跟踪链路故障或无实时轨道预报数据时无法正常接收卫星数据的问题，还具有方案实用简洁、通用性强、控制方式可靠等特点。

Description

一种静止轨道卫星地面接收设备及应急跟踪接收方法
技术领域
本发明涉及通信、测控技术领域，特别是指一种静止轨道卫星地面接收设备及应急跟踪接收方法。
背景技术
目前，通信、测控领域内的静止轨道卫星通常工作在Ka频段。由于Ka频段波束宽度较窄，因此现有技术中的静止轨道卫星地面接收设备在跟踪接收任务时通常采用单脉冲跟踪方式，从而保证卫星数据的有效传输。但是，当跟踪链路出现故障时，地面接收设备将不能跟踪对准卫星，数据传输就会中断。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种静止轨道卫星地面接收设备及应急跟踪接收方法，该方法能够解决地面接收设备在跟踪链路异常时卫星数据接收中断的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种静止轨道卫星地面接收设备应急跟踪接收方法，包括以下步骤：
步骤1，正常状态下，地面接收设备的天线1对准静止轨道卫星6后，进入自跟踪状态；
步骤2，天线1将实时角度信息发送给地面接收设备的天线控制单元2，天线控制单元2将角度信息保存在存储器3中，作为历史存盘数据；
步骤3，天线1将接收的卫星信号发送给地面接收设备的跟踪链路4，跟踪链路4根据实时信号大小生成角误差信息，并将角误差信息送给天线控制单元2；
步骤4，天线控制单元2收到角误差信息后，根据角误差信息解算出实时命令角度信息，并发送给天线1；
步骤5，天线1根据实时命令角度信息调整指向，使天线主波束对准静止轨道卫星6，完成对卫星信号的实时跟踪接收；
步骤6，当跟踪链路4故障或无实时角误差信息时，天线控制单元2从历史存盘数据中读取24小时前的角度信息，并将此角度信息作为命令角度信息发送给天线1；
步骤7，天线1接收到天线控制单元2发送的命令角度信息后调整天线指向，进入24小时记忆跟踪状态。
一种静止轨道卫星地面接收设备，其包括天线1、天线控制单元2、存储器3、跟踪链路4、接收链路5；
所述天线1用于对准静止轨道卫星6并接收卫星信号；
所述天线控制单元2用于向天线1发送的命令角度信息；
所述存储器3用于存储历史存盘数据；
所述跟踪链路4用于根据实时信号大小生成角误差信息；
所述接收链路5用于对天线1接收的卫星信号做进一步处理；
正常状态下，天线1对准静止轨道卫星6后，进入自跟踪状态，并将实时角度信息发送给天线控制单元2，天线控制单元2将角度信息保存在存储器3中，作为历史存盘数据；同时，天线1将接收的卫星信号发送给跟踪链路4，跟踪链路4根据实时信号大小生成角误差信息，并将角误差信息送给天线控制单元2；天线控制单元2收到角误差信息后，根据角误差信息解算出实时命令角度信息并发送给天线1；天线1根据实时命令角度信息调整指向，使天线主波束对准静止轨道卫星6，完成对卫星信号的实时跟踪接收；
当跟踪链路4故障或无实时角误差信息时，天线控制单元2从历史存盘数据中读取24小时前的角度信息，并将此角度信息作为命令角度信息发送给天线1；天线1接收到天线控制单元2发送的命令角度信息后调整天线指向，进入24小时记忆跟踪状态。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、本发明利用静止轨道卫星地面接收设备相邻两天内天线指向角度偏差在天线主波束的半功率波瓣宽度内的特性，采用24小时前的天线角度信息实现对静止轨道卫星的跟踪接收。
2、本发明可解决地面接收设备在出现跟踪链路故障或无实时轨道预报数据时无法正常接收卫星数据的问题。
3、本发明方法具有方案实用简洁、易于实现、通用性强、控制方式可靠等优点。
附图说明
图1是本发明实施例中静止轨道卫星地面接收设备的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1所示，一种静止轨道卫星地面接收设备应急跟踪接收方法，包括以下步骤：
步骤1，正常状态下，地面接收设备的天线1对准静止轨道卫星6后，进入自跟踪状态；
步骤2，天线1将实时角度信息发送给地面接收设备的天线控制单元2，天线控制单元2将角度信息保存在存储器3中，作为历史存盘数据；
步骤3，天线1将接收的卫星信号发送给地面接收设备的跟踪链路4，跟踪链路4根据实时信号大小生成角误差信息，并将角误差信息送给天线控制单元2；
步骤4，天线控制单元2收到角误差信息后，根据角误差信息解算出实时命令角度信息，并发送给天线1；
步骤5，天线1根据实时命令角度信息调整指向，使天线主波束对准静止轨道卫星6，完成对卫星信号的实时跟踪接收；
步骤6，当跟踪链路4故障或无实时角误差信息时，天线控制单元2从历史存盘数据中读取24小时前的角度信息，并将此角度信息作为命令角度信息发送给天线1；
步骤7，天线1接收到天线控制单元2发送的命令角度信息后调整天线指向，进入24小时记忆跟踪状态。
一种静止轨道卫星地面接收设备，其包括天线1、天线控制单元2、存储器3、跟踪链路4、接收链路5；
所述天线1用于对准静止轨道卫星6并接收卫星信号；
所述天线控制单元2用于向天线1发送的命令角度信息；
所述存储器3用于存储历史存盘数据；
所述跟踪链路4用于根据实时信号大小生成角误差信息；
所述接收链路5用于对天线1接收的卫星信号做进一步处理；
正常状态下，天线1对准静止轨道卫星6后，进入自跟踪状态，并将实时角度信息发送给天线控制单元2，天线控制单元2将角度信息保存在存储器3中，作为历史存盘数据；同时，天线1将接收的卫星信号发送给跟踪链路4，跟踪链路4根据实时信号大小生成角误差信息，并将角误差信息送给天线控制单元2；天线控制单元2收到角误差信息后，根据角误差信息解算出实时命令角度信息并发送给天线1；天线1根据实时命令角度信息调整指向，使天线主波束对准静止轨道卫星6，完成对卫星信号的实时跟踪接收；
当跟踪链路4故障或无实时角误差信息时，天线控制单元2从历史存盘数据中读取24小时前的角度信息，并将此角度信息作为命令角度信息发送给天线1；天线1接收到天线控制单元2发送的命令角度信息后调整天线指向，进入24小时记忆跟踪状态。
该方法基于静止轨道卫星地面接收设备多年来的任务数据和经验，采用24小时前的天线角度信息实现对静止轨道卫星的跟踪接收，在跟踪链路故障或无实时角误差信息时，也能保证天线指向与正常时相差不超过0.02°。该偏差在天线主波束的半功率波瓣宽度内，符合静止轨道卫星信号接收要求。
本发明的工作原理如下：
正常状态下，地面接收设备天线可接收静止轨道卫星发出的信号，使用跟踪链路解算出角误差信息，天线控制单元根据角误差信息调整天线指向完成对静止轨道卫星的跟踪接收，当跟踪链路故障时，天线控制单元可读取24小时前天线角度信息存盘数据，利用相邻两天内天线指向角度偏差在天线主波束的半功率波瓣宽度内的特性，完成对静止轨道卫星的跟踪接收，保障数据接收任务正常运行。

Claims (2)

1.一种静止轨道卫星地面接收设备应急跟踪接收方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，正常状态下，地面接收设备的天线（1）对准静止轨道卫星（6）后，进入自跟踪状态；
步骤2，天线（1）将实时角度信息发送给地面接收设备的天线控制单元（2），天线控制单元（2）将角度信息保存在存储器（3）中，作为历史存盘数据；
步骤3，天线（1）将接收的卫星信号发送给地面接收设备的跟踪链路（4），跟踪链路（4）根据实时信号大小生成角误差信息，并将角误差信息送给天线控制单元（2）；
步骤4，天线控制单元（2）收到角误差信息后，根据角误差信息解算出实时命令角度信息，并发送给天线（1）；
步骤5，天线（1）根据实时命令角度信息调整指向，使天线主波束对准静止轨道卫星（6），完成对卫星信号的实时跟踪接收；
步骤6，当跟踪链路（4）故障或无实时角误差信息时，天线控制单元（2）从历史存盘数据中读取24小时前的角度信息，并将此角度信息作为命令角度信息发送给天线（1）；
步骤7，天线（1）接收到天线控制单元（2）发送的命令角度信息后调整天线指向，进入24小时记忆跟踪状态。
2.一种静止轨道卫星地面接收设备，其特征在于，包括天线（1）、天线控制单元（2）、存储器（3）、跟踪链路（4）、接收链路（5）；
所述天线（1）用于对准静止轨道卫星（6）并接收卫星信号；
所述天线控制单元（2）用于向天线（1）发送的命令角度信息；
所述存储器（3）用于存储历史存盘数据；
所述跟踪链路（4）用于根据实时信号大小生成角误差信息；
所述接收链路（5）用于对天线（1）接收的卫星信号做进一步处理；
正常状态下，天线（1）对准静止轨道卫星（6）后，进入自跟踪状态，并将实时角度信息发送给天线控制单元（2），天线控制单元（2）将角度信息保存在存储器（3）中，作为历史存盘数据；同时，天线（1）将接收的卫星信号发送给跟踪链路（4），跟踪链路（4）根据实时信号大小生成角误差信息，并将角误差信息送给天线控制单元（2）；天线控制单元（2）收到角误差信息后，根据角误差信息解算出实时命令角度信息并发送给天线（1）；天线（1）根据实时命令角度信息调整指向，使天线主波束对准静止轨道卫星（6），完成对卫星信号的实时跟踪接收；
当跟踪链路（4）故障或无实时角误差信息时，天线控制单元（2）从历史存盘数据中读取24小时前的角度信息，并将此角度信息作为命令角度信息发送给天线（1）；天线（1）接收到天线控制单元（2）发送的命令角度信息后调整天线指向，进入24小时记忆跟踪状态。
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