CN113131192B - 卫星天线及其寻星及跟踪方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种卫星天线及其寻星及跟踪方法、计算机可读存储介质，卫星天线包括多个天线模组、选择电路及控制电路，每个天线模组包括相互耦接的天线阵和波束调整电路，多个天线模组对应的多个天线阵围设为立体空间；选择电路的输入端用于耦接前端射频电路，选择电路的输出端耦接至每一天线模组的输入端；控制电路的输出端分别耦接至每一波束调整电路的控制端和选择电路的控制端；控制电路用于向至少部分波束调整电路传输控制参数，以及向选择电路传输选择参数；选择电路用于根据选择参数选择接通多个天线模组中的至少一个；波束调整电路用于根据控制参数调整其耦接的天线阵的辐射方向，从而无需电机即可调整卫星天线的辐射方向，可靠性高。

Description

卫星天线及其寻星及跟踪方法、计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种卫星天线及其寻星及跟踪方法、计算机可读存储介质。

背景技术

海事卫星是用于海上和陆地间无线电联络的通信卫星，极大地改善了海事、航空领域的通信状况，在陆地上对于满足灾害救助、应急通信、探险等特殊通信需求起到了巨大的支持和保障作用。由于车或船可能一直在运动，车载和船载的卫星天线需要保证在运动过程中一直对准卫星，以使通信不中断。然而，目前的卫星天线采用电机驱动其转动，以调整其辐射方向，一旦电机发生故障，可能导致整个卫星天线不能正常工作，可靠性差。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种卫星天线及其寻星及跟踪方法、计算机可读存储介质，无需电机即可调整卫星天线的辐射方向，可靠性高。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种卫星天线，该卫星天线包括多个天线模组、选择电路及控制电路，每个天线模组包括相互耦接的天线阵和波束调整电路，其中，多个天线模组对应的多个天线阵围设为立体空间；选择电路的输入端用于耦接前端射频电路，选择电路的输出端耦接至每一天线模组的输入端；控制电路的输出端分别耦接至每一波束调整电路的控制端和选择电路的控制端；其中，控制电路用于向至少部分波束调整电路传输控制参数，以及向选择电路传输选择参数；选择电路用于根据选择参数选择接通多个天线模组中的至少一个；波束调整电路用于根据控制参数调整其耦接的天线阵的辐射方向。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种利用上述卫星天线的寻星及跟踪方法，该方法包括：选择接通卫星天线的至少一个天线模组，并调整选择接通的天线模组的天线阵的辐射方向，直至卫星天线接收到的无线信号的强度符合第一预设条件；在卫星天线相对地球移动过程中，调整需选择接通的天线模组，以及调整最新选择接通的天线模组的天线阵的辐射方向，以使卫星天线接收到的无线信号的强度符合第二预设条件。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可实现上述寻星及跟踪方法。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供的卫星天线包括多个天线模组，每个天线模组包括相互耦接的天线阵和波束调整电路，且多个天线模组对应的多个天线阵围设为立体空间，选择电路的输入端用于耦接前端射频电路，选择电路的输出端耦接至每一天线模组的输入端，控制电路的输出端分别耦接至每一波束调整电路的控制端和选择电路的控制端，通过控制电路向至少部分波束调整电路传输控制参数，以及向选择电路传输选择参数；通过选择电路根据选择参数选择接通多个天线模组中的至少一个，并通过波束调整电路根据控制参数调整其耦接的天线阵的辐射方向，从而通过不同选择参数和控制参数的组合，最终调整卫星天线的辐射方向，进而无需电机即可调整卫星天线的辐射方向，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请卫星天线一实施方式的框架示意图；

图2是本申请卫星天线一实施方式的结构示意图；

图3是本申请卫星天线的寻星及跟踪方法一实施方式的流程示意图；

图4是本申请卫星天线的寻星及跟踪方法另一实施方式的流程示意图；

图5是本申请卫星天线的寻星及跟踪方法又一实施方式的流程示意图；

图6是本申请卫星天线的寻星及跟踪方法又一实施方式的流程示意图；

图7是本申请计算机可读存储介质一实施方式的框架示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请结合参阅图1和图2，图1是本申请卫星天线一实施方式的框架示意图，图2是本申请卫星天线一实施方式的结构示意图。本申请卫星天线包括多个天线模组10，以及选择电路20、控制电路30，每个天线模组10包括相互耦接的天线阵101和波束调整电路102，多个天线模组10对应的多个天线阵101围设为立体空间，如图2所示，多个天线阵101围设成的立体空间为六面体。在一个实施场景中，该立体空间还可以为四面体，在其他实施场景中，该立体空间还可以为八面体、十二面体等等。如图1所示，选择电路20的输入端A1用于耦接前端射频电路40，在一个实施场景中，前端射频电路40通过该输入端A1向天线阵101输出信号；在另一个实施场景中，天线阵101接收到的信号从该输入端A1输出至前端射频电路40。选择电路20的输出端A2耦接至每一天线模组10的输入端B1；控制电路30的输出端C1、C2分别耦接至每一波束调整电路102的控制端D1和选择电路20的控制端A3；其中，控制电路30用于向至少部分波束调整电路102传输控制参数，以及向选择电路20传输选择参数，在一个实施场景中，控制电路30通过数字信号向选择电路20传输选择参数，通过数字信号向波束调整电路102传输控制参数，例如，控制电路30向选择电路20传输数字信号“1010”表示接通第一面和第三面天线阵101，向选择电路20传输数字信号“0101”表示接通第二面和第四面天线阵101。选择电路20用于根据选择参数选择接通多个天线模组10中的至少一个。波束调整电路102用于根据控制参数调整其耦接的天线阵101的辐射方向。在一个实施场景中，为了定量地表征天线阵101的辐射方向，天线阵101的辐射方向包括天线阵101的波束俯仰角和波束方位角，在另一个实施场景中，天线阵101的辐射方向包括天线阵101的波束俯仰角和波束方位角，且具体而言是指天线阵101辐射的波束中主瓣的波束俯仰角和波束方位角，具体而言，主瓣的波束俯仰角和波束方位角的参考对象可以为垂直于天线阵101的法线。

通过上述实施方式，卫星天线包括多个天线模组10，每个天线模组10包括相互耦接的天线阵101和波束调整电路102，且多个天线模组10对应的多个天线阵101围设为立体空间，选择电路20的输入端A1用于耦接前端射频电路40，选择电路20的输出端A2耦接至每一天线模组10的输入端B1，控制电路30的输出端C1、C2分别耦接至每一波束调整电路102的控制端D1和选择电路20的控制端A3，通过控制电路30向至少部分波束调整电路102传输控制参数，以及向选择电路20传输选择参数；选择电路20根据选择参数选择接通多个天线模组10中的至少一个，且波束调整电路102根据控制参数调整其耦接的天线阵101的辐射方向，从而通过不同选择参数和控制参数的组合，最终调整卫星天线的辐射方向，从而无需电机即可调整卫星天线的辐射方向，可靠性高。

请继续参阅图1，对于每个天线模组10而言，天线模组10的波束调整电路102包括功分器1021和移相器1022，在一个实施场景中，移相器1022为数字移相器，在另一个实施场景中，移相器1022为模拟移相器。其中，移相器1022的输出端E1连接天线模组10的天线阵101，移相器1022的控制端D1作为波束调整电路102的控制端D1。图1所表示的连接关系仅为示意，实际上每一移相器1022的控制端D1耦接控制电路30的输出端C1。功分器1021包括主路端口B1和支路端口B2，功分器1021的支路端口B2连接至移相器1022的输入端E2，主路端口B1作为天线模组10的输入端B1。进一步，对于每个天线模组10而言，天线模组10的天线阵101包括多个阵元1011，天线模组10的波束调整电路102包含的移相器1022以及功分器1021包括的支路端口B2均有多个。其中，每一阵元1011分别连接至每一移相器1022的输出端E1，功分器1021的每个支路端口B2分别连接至每个移相器1022的输入端E2。在一个实施场景中，功分器1021的支路端口B2的个数大于移相器1022的个数，在另一个实施场景中，功分器1021的支路端口B2的个数等于移相器1022的个数，在又一个实施场景中，移相器1022的个数大于阵元1011的个数，在又一个实施场景中，移相器1022的个数等于阵元1011的个数。

具体而言，每一天线模组10的阵元1011排列在一平面上，阵元以M行*N列的方式排布，其中，M≥1，例如1、2、3、4、5等等，N≥2，例如2、3、4、5等等。对于每个天线模组10而言，通过改变波束调整电路102中移相器1022的相移量，即可调整波束俯仰角及波束方位角，具体机理可参考现有技术中关于相控阵的相关理论，本申请在此不再赘述。从而，通过选择接通的天线模组10和移相器1022的相移量的组合，即可改变整个卫星天线的辐射方向。

请继续参阅图2，阵元1011由微波板材10111与微带天线10112构成，微带天线10112可以为微带贴片天线，例如圆形贴片微带天线、三角贴片微带天线、矩形贴片微带天线，微带天线10112还可以为微带行波天线、微带缝隙天线，本申请不做具体限制。微波板材10111可由介电常数较低的材料制成，例如介电常数低于2.2的材料。微带天线10112在微波板材10111上可以呈阵列排布，例如2*2阵列、2*3阵列、3*3阵列等等，本申请不对微带天线10112的排布方式做具体限制。

请继续参阅图1，卫星天线还包括信标接收机50。信标接收机50的信号输入端F1耦接于选择电路20的输入端A1，以接收被选择接通的天线模组10传输的卫星信标信号，信标接收机50的信号输出端F2耦接于控制电路30，以将接收到的卫星信标信号传输给控制电路30。其中，卫星信标信号是由卫星发射的固定频率的信号，例如，对于亚太2R卫星，Ku波段水平极化卫星信标信号频率为12749MHz、垂直极化卫星信标信号频率为12251MHz，对于中星5A卫星，Ku波段水平极化卫星信标信号频率为12749.5MHz，垂直极化卫星信标信号频率为12250.5MHz。

卫星天线还包括角速度传感器60，用于获取卫星天线的角速度信息，角速度传感器60耦接于控制电路30。控制电路30具体用于根据角速度传感器60获取到的当前角速度信息确定选择参数、控制参数。例如，对于角速度较小的情况，控制电路30确定的选择参数、控制参数能够使卫星天线的辐射方向以较小的角度进行偏移，对于角速度较大的情况，控制电路30确定的选择参数、控制参数能够使卫星天线的辐射方向以较大的角度进行偏移，从而使得卫星天线辐射方向的偏移速率与卫星天线的角速度相匹配，进而使得卫星天线在调整其辐射方向时不影响正常通信。在一个实施场景中，角速度传感器60可以为滚珠轴承自由陀螺仪、液浮陀螺仪、静电陀螺仪、挠性陀螺仪、激光陀螺仪、MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)陀螺仪等等，本实施方式在此不做限制。

选择电路20包括多个开关201，每个开关201的一端A1均作为选择电路20的输入端A1，每个开关201的另一端A2分别连接一天线模组10的输入端B1。在一个实施场景中，开关201的数量等于天线模组10的数量，在另一个实施场景中，开关201的数量大于天线模组10的数量。在一个实施场景中，选择电路20可以为多模选择开关。

请继续参阅图2，卫星天线还可以包括外罩70，外罩70用于罩设天线模组10。在一个实施场景中，外罩70还可以罩设除天线模组10以外的选择电路20、控制电路30、前端射频电路40、信标接收机50、角速度传感器60。在又一个实施场景中，卫星天线还可以包括底盘80，用于承载天线模组10。在又一个实施场景中，卫星天线的底盘80除用于承载天线模组10以外，还可以用于承载选择电路20、控制电路30、前端射频电路40、信标接收机50、角速度传感器60。

请参阅图3，图3为本申请卫星天线的寻星及跟踪方法一实施方式的流程示意图。本申请卫星天线的寻星及跟踪方法所指的卫星天线为本申请上述任一实施方式中的卫星天线。该方法包括：

步骤S31：选择接通卫星天线的至少一个天线模组10，并调整选择接通的天线模组10的天线阵101的辐射方向，直至卫星天线接收到的无线信号的强度符合第一预设条件。

在一个实施场景中，为了定量地表征天线阵101的辐射方向，天线阵101的辐射方向包括天线阵101的波束俯仰角和波束方位角。在另一个实施场景中，天线阵101的辐射方向包括天线阵101的波束俯仰角和波束方位角，具体而言，是指天线阵101辐射的波束中主瓣的波束俯仰角和波束方位角，具体而言，主瓣的波束俯仰角和波束方位角的参考对象可以为垂直于天线阵101的法线。

在一个实施场景中，卫星天线接收到的无线信号具体可以是指卫星信标信号。

在一个实施场景中，当卫星天线接收到的无线信号的强度符合第一预设条件时，可以认为选择接通的天线模组10的天线阵101的辐射方向已对准卫星天线，此时卫星天线完成寻星操作。

步骤S32：在卫星天线相对地球移动过程中，调整需选择接通的天线模组10，以及调整最新选择接通的天线模组10的天线阵101的辐射方向，以使卫星天线接收到的无线信号的强度符合第二预设条件。

车载或船载的卫星天线由于车或船可能一直处于运动状态，因而可能导致卫星天线相对于地球发生移动，此时需要调整卫星天线的辐射方向，以使得卫星天线调整后的辐射方向对准卫星。通过调整选择接通的天线模组10，以及调整最新选择接通的天线模组10的天线阵101的辐射方向，选择接通的天线模组10的辐射方向最终合并形成卫星天线当前的辐射方向。在一个实施场景中，当某一时刻卫星天线接收到的无线信号的强度符合第二预设条件时，可以认为卫星天线在相对地球移动过程中的辐射方向已经对准卫星天线，此时卫星天线处于跟踪状态，以使得卫星天线在随车或船移动的过程中，其辐射方向可以始终与卫星处于对准的状态。

通过上述实施方式，选择接通卫星天线的至少一个天线模组10，并调整选择接通的天线模组10的天线阵101的辐射方向，直至卫星天线接收到的无线信号的强度符合第一预设条件，在卫星天线相对地球移动过程中，调整需选择接通的天线模组10，以及调整最新选择接通的天线模组10的天线阵101的辐射方向，以使卫星天线接收到的无线信号的强度符合第二预设条件，从而通过不同选择参数和控制参数的组合，最终调整卫星天线的辐射方向，进而无需电机即可调整卫星天线的辐射方向，可靠性高。

请参阅图4，图4是本申请卫星天线的寻星及跟踪方法另一实施方式的流程示意图。控制电路30预先存储有选择参数、控制参数与卫星天线的辐射方向之间的第一对应关系。在一个实施场景中，控制电路30以数字信号的方式传输选择参数及控制参数，例如卫星天线具有五面天线阵101，进而控制电路30向选择电路20所传输的选择参数可以为“00100”，表示接通第三面天线阵101所对应的天线模组10，或者选择参数为“10101”，表示接通第一面、第三面及第五面天线阵101所对应的天线模组10。控制参数可以设置为3比特，分别对应不同的相移量，例如“000”对应的相移量为0度、“001”对应的相移量为45度、“010”对应的相移量为90度、“011”对应的相移量为135度、“100”对应的相移量为180度、“101”对应的相移量为225度等等，当然，为了使相移量更加精细化，可以设置控制参数为4比特、5比特、6比特等等。控制电路30预先存储有选择参数、控制参数与卫星天线的辐射方向之间的第一对应关系，作为示例，当选择参数为“00100”、控制参数为“010”时，对应卫星天线的辐射方向为波束俯仰角为67度、波束方位角为20度，当选择参数为“10010”、控制参数为“110”时，对应卫星天线的辐射方向为波束俯仰角为70度、波束方位角为10度等等。

上述步骤S31中的第一预设条件为卫星天线接收到的无线信号的强度最大，具体而言，上述步骤S31可以包括：

步骤S311：将每个第一对应关系所包含的选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，以控制卫星天线的辐射方向。

每次将第一对应关系所包含的选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102从而调整卫星天线的辐射方向所需花费的时间都是微秒级的，因此即使穷尽第一对应关系，调整卫星天线的辐射方向所花费的总时间也是极少的。而且，根据卫星天线的常用地点，例如卫星天线常用地点处于北纬30度至北纬40度之间，或者在赤道附近等等，可以预先设置所存储的第一对应关系的数据优先级，将对卫星天线的辐射方向对准卫星影响较小的选择参数及控制参数的数据优先级设置为较低，将对卫星天线的辐射方向对准卫星影响较大的选择参数及控制参数的数据优先级设置为较高，甚至可以在控制卫星天线的辐射方向的过程中，不将这部分选择参数、控制参数分别传输给选择电路20及波束调整电路102，从而进一步减少调整卫星天线的辐射方向所花费的总时间。

步骤S312：获取选择接通的天线模组10接收的无线信号的强度，并存储无线信号的强度与当前传输的选择参数、控制参数之间的第二对应关系。

作为示例，第二对应关系可以包含：当选择参数为“00100”、控制参数为“010”时，对应的无线信号的强度为-90dBm；当选择参数为“10010”、控制参数为“110”时，对应的无线信号的强度为-72dBm等等。

步骤S313：将存储的第二对应关系中最大的无线信号的强度所对应的选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，以使得卫星天线接收到的无线信号的强度最大。

例如，存储的第二对应关系中最大的无线信号的强度为-60dBm，其所对应的选择参数为“10000”，对应的控制参数为“001”，则将选择参数“10000”传输至选择电路20，将控制参数“001”传输给波束调整电路102，从而使得选择电路20接通第一面天线阵101所在的天线模组10，并控制波束调整电路102的相移量为45度。

请参阅图5，图5是本申请卫星天线的寻星及跟踪方法又一实施方式的流程示意图。上述步骤S32中第二预设条件为卫星天线接收到的无线信号的强度为当前可接收到的最大无线信号强度，具体而言，上述步骤S32可以包括：

步骤S321：将一组选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，以控制当前卫星天线的辐射方向朝预设方向偏移一预设角度。

控制电路30将一组选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，从而控制当前卫星天线的辐射方向朝预设方向偏移一预设角度，预设方向可以是偏移垂直于天线阵101法线的任意方向，例如，在任意天线阵101水平方向顺时针偏移其法线，或逆时针偏移其法线；或者还可以是在任意天线阵101垂直方向顺时针偏移其法线，或逆时针偏移其法线。预设角度可以为1度、5度、10度、15度等等。

在一个实施场景中，控制电路30可以预先存储多组选择参数、控制参数与辐射方向的对应关系，辐射方向可以包括天线阵101的波束的俯仰角和波束方位角。在一个实施场景中，还可以对上述这些对应关系进行分类，例如分为四类：顺时针偏移天线阵101法线的波束方位角与选择参数、控制参数的对应关系；逆时针偏移天线阵101法线的波束方位角与选择参数、控制参数的对应关系；顺时针偏移天线阵101法线的波束俯仰角与选择参数、控制参数的对应关系；逆时针偏移天线阵101法线的波束俯仰角与选择参数、控制参数的对应关系。

步骤S322：判断接收到的无线信号的强度是否增大，若增大，则执行步骤S323，否则执行步骤S324。

控制电路30接收信标接收机50所接收到的无线信号的强度，判断当前接收到的无线信号的强度与上次接收到的无线信号的强度相比是否增大，若增大，则表明目前的偏移方向是趋近于对准卫星的方向，若减小，则表明目前的偏移方向是偏离卫星的方向。

步骤S323：将另一组选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，以控制当前卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相同的方向偏移预设角度，并返回执行步骤S322。

控制电路30将另一组选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，从而控制当前卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相同的方向偏移预设角度。并重新判断接收到的无线信号的强度是否增大。在一个实施场景中，当控制电路30存储的多组选择参数、控制参数与辐射方向的对应关系如上述方式分为四类时，可以快速地确定与前一次偏移方向相同的方向所对应的选择参数、控制参数，即可以快速地确定另一组选择参数、控制参数，进而可以节约大量的切换时间。

步骤S324：将另一组选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，以控制当前卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相反的方向偏移预设角度，并返回执行步骤S322。

控制电路30将另一组选择参数、控制参数分别传输至选择电路20、波束调整电路102，从而控制当前卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相反的方向偏移预设角度。并重新判断接收到的无线信号的强度是否增大。在一个实施场景中，当控制电路30存储的多组选择参数、控制参数与辐射方向的对应关系如上述方式分为四类时，可以快速地确定与前一次偏移方向相反的方向所对应的选择参数、控制参数，即可以快速地确定另一组选择参数、控制参数，进而可以节约大量的切换时间。

通过上述实施方式，本申请卫星天线的寻星及跟踪方法可以在卫星天线移动过程中，通过不断判断接收到的无线信号的强度是增强或减弱，确定选择参数及控制参数，从而不断调整卫星天线的辐射方向，使得卫星天线的辐射方向在卫星天线移动过程中对准卫星，进而实现了以闭环方式自动跟踪卫星。

请参阅图6，图6是本申请卫星天线的寻星及跟踪方法又一实施方式的流程示意图。上述步骤S323中“控制当前卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相同的方向偏移预设角度”，以及步骤S324中“控制当前卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相反的方向偏移预设角度”，具体可以包括：

步骤S61：获取卫星天线当前相对于地球的角速度。

控制电路30接收角速度传感器60获取到的卫星天线当前相对于地球的角速度。角速度可以包括卫星天线相对于地球各个轴的角速度。

步骤S62：根据角速度确定选择参数、控制参数，并分别传输至选择电路20、波束调整电路102，以控制卫星天线的辐射方向以与角速度匹配的偏移速率进行偏移。

控制电路30根据角速度确定选择参数、控制参数，并分别传输至选择电路20、波束调整电路102，从而控制卫星天线的辐射方向以与角速度匹配的偏移速率进行偏移。

在一个实施场景中，假设卫星天线相对地球以相对较低的角速度相对运动，则控制电路30向选择电路20、波束调整电路102传输选择参数、控制参数，该选择参数与控制参数可以使得卫星天线以较小的幅度调整其辐射方向，例如每次调整1度的波束俯仰角，或每次调整1度的波束方位角，或每次同时调整1度的波束俯仰角和波束方位角，进而使得卫星天线辐射方向的偏移速率相对较低。假设卫星天线相对地球以相对较高的角速度相对运动，则控制电路30向选择电路20、波束调整电路102传输选择参数、控制参数，该选择参数与控制参数可以使得卫星天线以较大的幅度调整其辐射方向，例如每次调整5度的波束俯仰角，或每次调整5度的波束方位角，或每次同时调整5度的波束俯仰角和波束方位角，进而使得卫星天线辐射方向的偏移速率相对较高，本实施方式不限制调整的具体度数。

在另一个实施场景中，假设卫星天线只有在沿地球纬线方向具有相对角速度，则控制电路30向选择电路20、波束调整电路102传输选择参数、控制参数，该选择参数与控制参数可以使得卫星天线只调整其辐射方向的波束方位角，假设卫星天线只有在沿地球经线方向具有相对角速度，则控制电路30向选择电路20、波束调整电路102传输选择参数、控制参数，该选择参数与控制参数可以使得卫星天线只调整其辐射方向的波束俯仰角。通常情况下，卫星天线在沿地球纬线方向及经线方向均具有相对角速度，则控制电路30向选择电路20、波束调整电路102传输选择参数、控制参数，该选择参数与控制参数可以使得卫星天线同时调整其辐射方向的波束方位角和波束俯仰角，本实施方式不限制调整的具体辐射方向。

通过上述实施方式，本申请卫星天线的寻星及跟踪方法通过获取卫星天线当前相对于地球的角速度，从而可以根据角速度自适应调整卫星天线辐射方向的偏移速率，使得偏移速率与角速度相匹配，进而使得卫星天线在调整其辐射方向的过程中对通信质量的影响尽可能得低。

请参阅图7，图7是本申请计算机可读存储介质一实施方式的框架示意图，计算机可读存储介质700上存储有计算机程序701，该计算机程序701被处理器执行时，可实现上述卫星天线的寻星及跟踪方法任一实施方式中的步骤。

计算机可读存储介质700具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等可以存储计算机程序701的介质，本实施方式在此不做限制。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种卫星天线的寻星及跟踪方法，其特征在于，所述卫星天线包括：

多个天线模组，每个天线模组包括相互耦接的天线阵和波束调整电路，其中，所述多个天线模组对应的多个天线阵围设为立体空间；

选择电路，所述选择电路的输入端用于耦接前端射频电路，所述选择电路的输出端耦接至每一所述天线模组的输入端；

控制电路，所述控制电路的输出端分别耦接至每一所述波束调整电路的控制端和所述选择电路的控制端；

其中，所述控制电路用于向至少部分所述波束调整电路传输控制参数，以及向所述选择电路传输选择参数；所述选择电路用于根据所述选择参数选择接通所述多个天线模组中的至少一个；所述波束调整电路用于根据所述控制参数调整其耦接的所述天线阵的辐射方向；

所述寻星及跟踪方法包括：

选择接通所述卫星天线的至少一个天线模组，并调整所述选择接通的天线模组的天线阵的辐射方向，直至所述卫星天线接收到的无线信号的强度符合第一预设条件；

在所述卫星天线相对地球移动过程中，调整需选择接通的所述天线模组，以及调整最新选择接通的所述天线模组的天线阵的辐射方向，以使所述卫星天线接收到的所述无线信号的强度符合第二预设条件；

所述控制电路预先存储有选择参数、控制参数与所述卫星天线的辐射方向之间的第一对应关系，所述第一预设条件为所述卫星天线接收到的无线信号的强度最大；

和/或，所述第二预设条件为所述卫星天线接收到的无线信号的强度为当前可接收到的最大无线信号强度。

2.根据权利要求1所述的寻星及跟踪方法，其特征在于，

所述选择接通所述卫星天线的至少一个天线模组，并调整所述选择接通的天线模组的天线阵的辐射方向，直至所述卫星天线接收到的无线信号的强度符合第一预设条件，包括：

将每个所述第一对应关系所包含的所述选择参数、所述控制参数分别传输至所述选择电路、所述波束调整电路，以控制所述卫星天线的辐射方向；

获取所述选择接通的天线模组接收的无线信号的强度，并存储所述无线信号的强度与当前传输的所述选择参数、所述控制参数之间的第二对应关系；

将存储的所述第二对应关系中最大的所述无线信号的强度所对应的所述选择参数、所述控制参数分别传输至所述选择电路、所述波束调整电路，以使得所述卫星天线接收到的无线信号的强度最大。

3.根据权利要求1所述的寻星及跟踪方法，其特征在于，

所述在所述卫星天线相对地球移动过程中，调整需选择接通的所述天线模组，以及调整最新选择接通的所述天线模组的天线阵的辐射方向，以使所述卫星天线接收到的所述无线信号的强度符合第二预设条件，包括：

将一组所述选择参数、所述控制参数分别传输至所述选择电路、所述波束调整电路，以控制当前所述卫星天线的辐射方向朝预设方向偏移一预设角度；

判断接收到的所述无线信号的强度是否增大；

若增大，则将另一组所述选择参数、所述控制参数分别传输至所述选择电路、所述波束调整电路，以控制当前所述卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相同的方向偏移所述预设角度，并返回执行所述判断接收到的所述无线信号是否增大的步骤；

若减小，则将另一组所述选择参数、所述控制参数分别传输至所述选择电路、所述波束调整电路，以控制当前所述卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相反的方向偏移所述预设角度，并返回执行所述判断接收到的所述无线信号是否增大的步骤。

4.根据权利要求3所述的寻星及跟踪方法，其特征在于，所述控制当前所述卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相同的方向偏移所述预设角度，以及所述控制当前所述卫星天线的辐射方向朝与前一次偏移方向相反的方向偏移所述预设角度，包括：

获取所述卫星天线当前相对于地球的角速度；

根据所述角速度确定所述选择参数、所述控制参数，并分别传输至所述选择电路、所述波束调整电路，以控制所述卫星天线的辐射方向以与所述角速度匹配的偏移速率进行偏移。

5.根据权利要求1所述的寻星及跟踪方法，其特征在于，

对于每个所述天线模组：

所述天线模组的波束调整电路包括功分器和移相器；

其中，所述移相器的输出端连接所述天线模组的天线阵，所述移相器的控制端作为所述波束调整电路的控制端；所述功分器包括主路端口和支路端口，所述功分器的支路端口连接至所述移相器的输入端，所述主路端口作为所述天线模组的输入端。

6.根据权利要求5所述的寻星及跟踪方法，其特征在于，

对于每个所述天线模组：

所述天线模组的天线阵包括多个阵元，所述天线模组的波束调整电路包含的移相器以及所述功分器包括的所述支路端口均有多个，其中，每一所述阵元分别连接至每一所述移相器的输出端，所述功分器的每个所述支路端口分别连接至每个所述移相器的输入端。

7.根据权利要求1所述的寻星及跟踪方法，其特征在于，所述卫星天线还包括信标接收机；

所述信标接收机的信号输入端耦接于所述选择电路的输入端，以接收被选择接通的所述天线模组传输的卫星信标信号，所述信标接收机的信号输出端耦接于所述控制电路，以将接收到的所述卫星信标信号传输给所述控制电路；

其中，所述卫星信标信号是由卫星发射的固定频率的信号。

8.根据权利要求1所述的寻星及跟踪方法，其特征在于，所述卫星天线还包括：

角速度传感器，用于获取所述卫星天线的角速度信息，所述角速度传感器耦接于所述控制电路；所述控制电路具体用于根据所述角速度传感器获取到的当前所述角速度信息确定所述选择参数和/或所述控制参数。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，可实现权利要求1-8任一项所述的寻星及跟踪方法。

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