CN114256625B - 修正天线在运动轨道上运动偏差的方法及卫星测控站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫星测控技术领域，提供一种修正卫星在运动轨道上运动偏差的方法及卫星测控站，该方法包括：获取天线的运动轨道；天线以第一运动速度开始跟踪卫星，每隔预定时间获取天线的当前信号强度；根据当前信号强度和上一次信号强度的差值判断天线的位置相对于卫星运动是否有偏差，如果有则对天线的运动速度进行相应调整。本方案能够实现天线对准卫星，获取较强的通讯信号，提升测控的效果。

Description

修正天线在运动轨道上运动偏差的方法及卫星测控站

技术领域

本发明涉及卫星测控技术领域，特别是涉及一种修正天线在运动轨道上运动偏差的方法及卫星测控站。

背景技术

测控站的任务是直接对航天器进行跟踪测量、遥测、遥控和通信等，它将接收到的测量、遥测信息传送给航天控制中心，根据航天控制中心的指令与航天器通信，并配合控制中心完成对航天器的控制。

现有的测控站的天线在卫星到来之前设定好天线的运动轨道，等到卫星进入可测控范围则根据运动轨道控制天线的运动，天线找到对应的卫星进行测控。

虽然天线沿着既定的运动轨道能够对卫星进行测控，但是不能确保天线能够完全跟上卫星，如果天线运动过快或过慢不能完全对准卫星，造成获取的信号不够强，影响测控的效果。

因此，亟需开发一种修正天线在运动轨道上运动偏差的方法及卫星测控站，能够实现天线对准卫星，获取较强的通讯信号，提升测控的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种修正天线在运动轨道上运动偏差的方法及卫星测控站，实现天线对准卫星，获取较强的通讯信号，提升测控的效果。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种修正卫星在运动轨道上运动偏差的方法，包括如下步骤：

获取天线的运动轨道；所述运动轨道依次包括上升阶段和下降阶段；

天线以第一运动速度开始跟踪卫星，每隔预定时间获取天线的当前信号强度；

在上升阶段，计算当前信号强度和上一次信号强度的差值，如果该差值在第一阈值范围内，则天线以第一运动速度运动；如果该差值在第二阈值范围内，则天线加速到第二运动速度运动；如果该差值在第三阈值范围内，则天线停止运动，直到该差值在第一阈值范围或第二阈值范围内；

在下降阶段，计算当前信号强度和上一次信号强度的差值，如果该差值在第四阈值范围内，则天线以第一运动速度运动；如果该差值在第五阈值范围内，则天线加速到第三运动速度运动；如果该差值在第六阈值范围内，则天线停止运动，直到该差值在第四阈值范围或第五阈值范围内。

根据本发明一示例实施方式，所述当前信号强度为天线的信噪比。

根据本发明一示例实施方式，所述第一阈值范围是（-5，5）和（-∞，-10]；所述第二阈值范围是[5，+∞)；所述第三阈值范围是（-10，-5]；

所述第三阈值范围是[0，+∞)和（-∞，-15）；所述第五阈值范围是[-15，-10）；所述第六阈值范围是[-10,0）。

根据本发明一示例实施方式，在所述上升阶段，天线的俯仰角的角度不断增大；在所述下降阶段，天线的俯仰角的角度不断减小。

根据本发明一示例实施方式，所述获取天线的运动轨道之前，先根据卫星轨道计算出天线的运动轨道。

根据本发明一示例实施方式，所述根据卫星轨道计算出天线的运动轨道的方法包括采用两行根数的数据计算出天线的运动轨道。

根据本发明一示例实施方式，天线通过固定在天线下方的转台进行运动，转台包括电机，当计算出前信号强度和上一次信号强度的差值时，根据天线的运动速度、运动轨道和预定时间计算出电机转动角度，并指示电机转动。

作为本发明的第二个方面，本发明提供一种卫星测控站，包括；天线、转台、控制模块、轨道计算模块和信号接收模块；

所述转台位于天线的下方，用于带动天线按照运动轨道运动，所述转台包括电机；

所述轨道计算模块用于根据卫星轨道计算出天线的运动轨道；

所述信号接收模块和天线连接，用于获取当前信号强度；

所述控制模块与转台的电机、轨道计算模块和信号接收模块连接，用于获取天线的运动轨道，接收当前信号强度，根据所述的方法获取天线的运动速度，结合运动轨道和运动速度向电机发出运动指示。

根据本发明一示例实施方式，所述转台为XY转台，该转台可绕X轴转动也可绕Y轴转动，所述X轴和Y轴相互垂直。

根据本发明一示例实施方式，所述转台包括底座、连接框、下连接件、第一电机、上连接件、第二电机和顶座；

所述连接框位于底座的上方，包括第一轴向通道和第二轴向通道，第一轴向通道和第二轴向通道错位排布，并呈十字交叉状；第一轴向通道位于第二轴向通道的下方；

所述第一电机设置在第一轴向通道内，包括内定子和外转子，内定子通过下连接件与底座固定连接，外转子与连接框固定连接；

所述第二电机设置在第二轴向通道内，包括外定子和内转子，内转子通过上连接件与顶座固定连接，外定子与连接框固定连接。

根据本发明一示例实施方式，所述下连接件包括第一下连接件和第二下连接件，内定子的两端分别与第一下连接件、第二下连接件固定连接；

所述上连接件包括第一上连接件和第二上连接件，内转子的两端分别与第一上连接件、第二上连接件固定连接。

本发明的有益效果是：

本发明的方法通过天线的当前信号强度推测出天线相对于卫星的运动是快了还是慢了，然后调整天线的运动速度，从而实现天线对准卫星，获取到最强的卫星信号，提高测控效率。

附图说明

图1示意性示出了卫星测控站的结构图。

图2示意性示出了转台的结构图。

图3示意性示出了转台的爆炸图。

图4示意性示出了卫星测控站的连接关系图。

图5示意性示出了修正天线在运动轨道上位置偏差的方法的步骤图。

图6示意性示出了天线和卫星轨道的指向图。

其中，100—转台，200—天线，300—基座，400—集成系统，401—控制模块，402—轨道计算模块，403—信号接收模块，1—底座，2—第一下连接件，3—第一固定圈，4—第一电机，5—连接框，6—第二加强圈，7—第二轴承，8—第二上连接件，9—顶座，10—第二电机，11—第二固定圈，12—第一上连接件，13—第二下连接件，14—第一轴承，15—第一加强圈，16—限位块。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为本发明的第一个实施方式，提供一种卫星测控站，如图1所示，包括天线200、转台100、基座300和集成系统400。天线200固定在转台100的上方，用于与卫星进行信号传输。转台100用于带动天线200转动，使天线200按照预定的运动轨道运动。基座300固定在转台100的下方，用于支撑转台100和天线200。集成系统400用于信号的传输及系统的控制。

如图1所示，天线200包括抛物面反射器和馈源。

如图2和图3所示，转台100包括底座1、连接框5、下连接件、第一电机4、上连接件、第二电机10、第一固定圈4、第二固定圈11、第一加强圈15、第二加强圈7、第一轴承14、第二轴承7、顶座9、限位块16和多个垫片。连接框5设置在顶座9和底座1之间，底座1位于连接框5的下方，常态下顶座9位于连接框5的上方，通过其他部件将底座1和连接框5、顶座9和连接框5进行连接。连接框5包括第一轴向通道和第二轴向通道，第一轴向通道和第二轴向通道错位排布，并呈十字交叉状；常态下，第一轴向通道位于第二轴向通道的下方。连接框5以两个圆筒形构件分别将第一轴向通道和第二轴向通道包围，两个圆筒形构件固定连接。第一圆筒形构件包围第一轴向通道，第二圆筒形构件包围第二轴向通道。第一电机4设置在第一轴向通道内，包括内定子和外转子。下连接件包括第一下连接件2和第二下连接件13，分别设置在第一轴向通道的两端，用以将第一电机4和底座1进行固定。具体地，第一下连接件2和第二下连接件13的下部与底座1固定连接，第一下连接件2的上部与内定子的一端固定连接，第二下连接件13的上部与内定子的另一端固定连接。第一电机4在与第一下连接件2连接的一端，内定子较外转子更为凸出，该凸出部分为第一凸起部。第一固定圈3为环形结构，第一凸起部穿过第一固定圈3与第一下连接件2固定连接，第一固定圈3的内圈与外转子固定连接，第一固定圈3的外圈与连接框5的第一圆筒形构件固定连接。第一加强圈15包括第一内圈、第一外圈和多根第一连接条。第一连接条的两端分别固定连接第一内圈和第一外圈。第二下连接件13的上部包括第一连接轴，该第一连接轴穿过第一内圈伸入第一轴向通道与内定子固定连接。第一轴承14的内圈与第一连接轴固定连接，第一轴承14的外圈与第一加强圈15的第一内圈固定连接。第一加强圈15的第一外圈与连接框5的第一圆筒形构件固定连接。由此实现第一电机4的内定子与底座1固定连接，外转子与连接框5固定连接，外转子的旋转时带动连接框5旋转。第二电机10设置在第二轴向通道内，包括内转子和外定子。上连接件包括第一上连接件12和第二上连接件8，分别设置在第二轴向通道的两端，用以将第二电机10和顶座9进行固定。具体地，第一上连接件12和第二上连接件8的上部与顶座8固定连接，第一上连接件12的下部与内转子的一端固定连接，第二上连接件8的下部与内转子的另一端固定连接。第二电机10在与第一上连接件12连接的一端，内转子较外定子更为凸出，该凸出部分为第二凸起部。第二固定圈11为环形结构，第二凸起部穿过第二固定圈11与第一上连接件12固定连接，第二固定圈11的内圈与外定子固定连接，第二固定圈11的外圈与连接框5的第二圆筒形构件固定连接。第二加强圈6包括第二内圈、第二外圈和多根第二连接条。第二连接条的两端分别固定连接第二内圈和第二外圈。第二上连接件8的下部包括第二连接轴，该第二连接轴穿过第二内圈伸入第二轴向通道与内转子固定连接。第二轴承7的内圈与第二连接轴固定连接，第二轴承7的外圈与第二加强圈6的第二内圈固定连接。第二加强圈6的第二外圈与连接框5的第二圆筒形构件固定连接。由此实现第二电机10的内转子与顶座9固定连接，外定子与连接框5固定连接，内定子旋转时带动顶座9旋转。限位块16固定在底座1的上方，位于第一轴向通道的一侧，并靠近第一轴向通道。当第一电机4的外转子旋转并带动连接框5旋转并超过预定范围时，限位块16对连接框5进行限位，防止连接框5过度运动造成其他部件的损坏。第一电机4和第二电机10为步进电机，通过轴编码器进行旋转，使得转台100绕X轴旋转0°-90°，绕Y轴旋转0°-90°。

如图4所示，集成系统400包括控制模块401、轨道计算模块402和信号接收模块403。轨道计算模块402用于根据卫星轨道计算出天线200的运动轨道。信号接收模块403和天线200连接，用于获取当前信号强度。控制模块401与转台100的第一电机4、第二电机10、轨道计算模块402和信号接收模块403连接，用于获取天线200的运动轨道，接收当前信号强度，根据比较当前信号强度和上一次信号强度得到天线200的运动速度，结合运动轨道和运动速度向第一电机4和第二电机10发出运动指示。集成系统400还用于接收卫星下发的遥测信号，还用于通过天线200向卫星发射控制信号。

根据本发明的第二个实施方式，提供一种修正天线在运动轨道上位置偏差的方法，采用第一个实施方式的卫星测控站，如图5所示，包括如下步骤：

S1：获取天线200的运动轨道。

先根据卫星的轨道计算出天线200的运动轨道，根据两行根数进行计算。卫星星历的结构为三行，首行数据为卫星名称；后面两行则存储了卫星相关数据，每行69个字符，包括0～9、A～Z(大写)、空格、点和正负号。后面两行的第一行如表1所示，第二行如表2所示。根据这两行的数据可以获取到卫星的轨道，进而计算出天线的运动轨道。

字段	列	描述内容	示例
				1	01–01	行号	1
2	03–07	卫星编号	25544
				3	08–08	卫星类别（U表示不保密，可供公众使用的；C 表示保密，仅限NORAD使用；S表示保密的，仅限NORAD使用）	U
4	10–11	卫星发射年份后两位	98
				5	12–14	当年发射顺序（例如：右侧表示卫星1998年第67次发射）	67
6	15–17	发射卫星个数（A表示是第一个，如果一次发射多颗卫星，使用26个英文字母排序；如果超过了26个编号，则使用两位字母，如AA、AB、AC编号）	A
				7	19–20	TLE历时（年份后两位），	8
8	21–32	TLE历时(用十进制小数表示一年中的第几日和日中的小数部分)	264.5178253
				9	34–43	平均运动的一阶时间导数，用来计算每一天平均运动的变化带来的轨道漂移，提供给轨道计算软件预测卫星的位置。两行式轨道数据使用这个数据校准卫星的位置	−.00002182
10	45–52	平均运动的二阶时间导数，用来计算每一天平均运动的变化带来的轨道漂移，提供给轨道计算软件预测卫星的位置	00000-0
				11	54–61	BSTAR拖调制系数	-11610
12	63–63	美国空军空间指挥中心内部使用的为1；美国空军空间指挥中心以外公开使用标识为0。	0
				13	65–68	星历编号，TLE数据按新发现卫星的先后顺序的编号	292
14	69–69	校验和，指这一行的所有非数字字符，按照“字母、空格、句点、正号= 0；负号=1”的规则换算成0和1后，将这一行中原来的全部数字加起来，以10为模计算后所得的和。校验和可以检查出90%的数据存储或传送错误。按十进制加起来的个位数字的校验和，用于精确纠正误差。	7

表1

字段	列	描述内容	示例
				1	01–01	行号	2
2	03–07	卫星编号	25544
				3	09–16	轨道的交角是指天体的轨道面和地球赤道面之间的夹度，用0～90°来表示顺行轨道（从地球北极上空看是逆时针运行）；用90～180°表示逆行轨道（从地球北极上空看是顺时针运行	51.6416
4	18–25	升交点赤经，升交点赤经是指卫星由南到北穿过地球赤道平面时，与地球赤道平面的交点	247.4627
				5	27–33	轨道偏心率，轨道离心率是指卫星椭圆轨道的中心点到地球的球心点的距离（c）除以卫星轨道半长轴(a)得到的一个0（圆型）到1（抛物线）之间的小数值	6703
6	35–42	近地点幅角	130.536
				7	44–51	平近点角	325.0288
8	53–63	每天环绕地球的圈数	15.72125391
				9	64–68	发射以来飞行的圈数	56353
10	69–69	校验和	7

表2

两行数据(TLE)是北美防空放天司令部(NORAD)创立的一组描述卫星轨道在空间中的状态及其位置参数的数据。

SGP4,即简化常规摄动模型是由KenCranford在1970年开发的,用于近地卫星状态预报,这些模型考虑到地球非球形引力、日月引力、太阳辐射压及大气阻力等摄动力的影响。可以应用于轨道周期小于225分钟的近地球物体。SDP4,即简化深空摄动模型,应用于远离地球或者轨道周期大于225分钟的物体的状态预报。将TLE轨道数据代入SGP4/SDP4模型,可以成功地对空间目标进行预测,求解出目标物体在任意时刻的位置和速度。

根据两行数据求解出的卫星轨道为由多个点集合连成的线，同理，天线200的运动轨道也是由多个点集合连成的线。

在跟踪之前，由天线200的运动轨道可以计算出平均运动速度，即为第一运动速度。由此得到天线200的运动列表，该列表表示某一时刻天线200的运动位置，具体地，该列表由多行组成，每行包括时间（具体到年、月、日、时、分、秒、毫秒）、当前时间点的方位轴角度、当前时间点的俯仰轴角度、方位轴角度与俯仰轴角度对应的转台100的X轴坐标系、方位轴角度与俯仰轴角度对应的转台100的Y轴坐标系。提前至少60秒将天线200运动到运动轨道的第一个时间点等待卫星的到来。

卫星的运动轨道相对于天线200的位置会先上升后下降，卫星与天线200的距离是由远及近再由进及远。因此，如图6所示，CBN0表示卫星与天线200的信号强度，即为信号读取反馈强度。卫星与天线200的信号强度应当和距离成正比，由小到大再由大到小。与卫星的轨道相应的天线200的运动轨道也依次包括上升阶段和下降阶段。在上升阶段，天线200的俯仰角的角度不断增大。在下降阶段，天线200的俯仰角的角度不断减小。

S2：天线200开始跟踪卫星，每隔预定时间获取天线200的当前信号强度。天线200的初始运动速度为第一运动速度进行匀速运动。第一运动速度在获得天线的运动轨道时，根据该轨道以及卫星过境的时间计算出。预定时间设置为电机运动的1帧，即为100毫秒。当前信号强度为天线200的信噪比。

在天线200匀速运动期间，按照该列表的顺序依次将每一行的信息推送，使天线200按照预定列表运动。在推送完当前数据后，与下一条数据进行比对，如果当前时间还没到下一条数据的时间，则等待到下一条数据的时间后再推送；如果当前时间晚于下一条数据的时间，则进行追帧。追帧的方法为：当前时间-下一条数据的时间=延后时间，如果延后的时间大于100毫秒，说明当前时间慢了，以100毫秒为电机的1帧，计算出电机需要向前运动的帧数，控制电机追帧。

S3：根据当前信号强度和上一次信号强度的差值判断天线200的位置相对于卫星运动是否有偏差，如果有则对天线200的运动速度进行相应调整。

由于天线200不断随着卫星运动，信号强度在上升阶段会按理应该是越来越强，在下降阶段，随着卫星与天线200越来越远，信号强度会越来越弱。

在上升阶段，计算当前信号强度和上一次信号强度的差值，如果该差值在第一阈值范围内，第一阈值范围是（-5，5）和（-∞，-10]，表明天线200的位置比较准确或获取不到信号强度，则天线200以第一运动速度运动，根据第一运动速度、运动轨道和预定时间计算出第一电机4和第二电机10转动角度，并指示第一电机4和第二电机10转动相应角度。当天线200获取不到信号强度时，系统会返回的当前信号强度是一个负数值，例如-20、-50，在获取不到信号强度时，电机还要一直跟踪，以免跟丢，因此此时保持第一运动速度运动即可。天线200在上升阶段的信号应该越来越强，如果该差值在第二阈值范围内，第二阈值范围是[5，+∞)，表明天线200运动速度过慢，需要加速去追卫星，则天线200加速到第二运动速度运动，根据第二运动速度、运动轨道和预定时间计算出第一电机4和第二电机10转动角度，并指示第一电机4和第二电机10转动相应角度。如果该差值在第三阈值范围内，第三阈值范围是（-10，-5]，表明天线200运动速度过快，需要停下来等一下卫星，则天线200停止运动，直到该差值在第一阈值范围或第二阈值范围内，第一电机4和第二电机10才继续向前运动。

在下降阶段，计算当前信号强度和上一次信号强度的差值，如果该差值在第四阈值范围内，第四阈值范围是[0，+∞)和（-∞，-15），表明天线200的位置比较准确，则天线200以第一运动速度运动，根据第一运动速度、运动轨道和预定时间计算出第一电机4和第二电机10转动角度，并指示第一电机4和第二电机10转动相应角度。天线200在下降阶段的信号应该越来越弱，如果该差值在第五阈值范围内，第五阈值范围是[-15，-10），这个信号过于弱，表示天线运动速度过慢，需要加速去追卫星，则天线200加速到第三运动速度运动，根据第三运动速度、运动轨道和预定时间计算出第一电机4和第二电机10转动角度，并指示第一电机4和第二电机10转动相应角度。如果该差值在第六阈值范围内，第五阈值范围是[-10,0），表明天线200的运动速度过快，则天线200停止运动，直到该差值在第四阈值范围或第五阈值范围内，第一电机4和第二电机10才继续向前运动。

表3是一次追帧的实施例。在表3中，根据电机俯仰轴的变化可知为上升阶段还是下降阶段，实时差值为当前实时信噪比减去上一次实时信噪比的值。在上升阶段，实时差值大于-5且小于5、或小于或等于-10时，天线200以第一运动速度运动；实时差值大于或等于5时，天线200以第二运动速度运动，第二运动速度大于第一运动速度；实时差值大于-10且小于或等于-5时，天线200停止运动。在下降阶段，实时差值大于或等于0、或小于-15，天线以第一运动速度运动；实时差值大于或等于-15且小于-10时，天线200以第三运动速度运动，第三运动速度大于第一运动速度；实时差值大于或等于-10且小于0时，天线200停止运动。例如，在上升阶段，在第1帧，实时差值为14，但由于是刚刚开始跟星，因此以第一运动速度继续前进。直到第5.7帧时，实时差值为5.9，大于5，此时以第二运动速度前进。在第5.8帧时实时差值变成了-1.9，此时改为第一运动速度前进。同理，在第11帧时以第二运动速度运动，在第12帧时，天线200停止运动，第13帧时发现差距过大实时差值为9.3，则以第二运动速度运动。在下降阶段，在第17帧时，实时差值比较大，天线200以第三运动速度运动，在第18帧时，实时差值变为9.1，表明天线200已经追上了卫星，此时只要将速度改为第一运动速度正常追星即可。

数据帧	当前时间	当前轨道历史最高俯仰轴	当前电机俯仰轴	当前实时信噪比cbn0	实时差值	当前轨道方向
							1	2021年11月21日15:08:37	0	24	14	14	上升
2	2021年11月21日15:08:39	24	25	15.5	1.5	上升
							3	2021年11月21日15:08:40	25	25.6	16.54	1.04	上升
4	2021年11月21日15:08:41	26.5	26.5	17	0.46	上升
							5	2021年11月21日15:08:42	27.5	27.5	18	1	上升
5.1	2021年11月21日15:08:42.100	27.6	27.6	15	-3	上升
							5.2	2021年11月21日15:08:42.200	27.72	27.72	15.6	0.6	上升
5.3	2021年11月21日15:08:42.300	27.83	27.72	15.3	-0.3	上升
							5.4	2021年11月21日15:08:42.400	27.72	27.72	15.2	-0.1	上升
5.5	2021年11月21日15:08:42.500	27.72	27.72	14.9	-0.3	上升
							5.6	2021年11月21日15:08:42.600	27.72	27.72	13	-1.9	上升
5.7	2021年11月21日15:08:42.700	27.72	28.27	18.9	5.9	上升
							5.8	2021年11月21日15:08:42.800	28.38	28.38	17	-1.9	上升
5.9	2021年11月21日15:08:42.900	28.49	28.49	16	-1	上升
							6	2021年11月21日15:08:43	28.49	28.9	17	1	上升
7	2021年11月21日15:08:44	28.9	29	18	1	上升
							8	2021年11月21日15:08:45	29	30	19	1	上升
9	2021年11月21日15:08:46	30	31.5	18	-1	上升
							10	2021年11月21日15:08:47	31.5	31.8	18	0	上升
11	2021年11月21日15:08:48	31.8	32	24	6	上升
							12	2021年11月21日15:08:49	32	33	18	-6	上升
13	2021年11月21日15:08:50	33	34	27.3	9.3	上升
							14	2021年11月21日15:08:51	34	34	27.3	0	上升
15	2021年11月21日15:08:52	34	33	26.5	-0.8	下降
							16	2021年11月21日15:08:53	34	31	25.5	-1	下降
17	2021年11月21日15:08:54	34	29.6	14.1	-11.4	下降
							18	2021年11月21日15:08:55	34	28.1	23.2	9.1	下降
19	2021年11月21日15:08:56	34	26.6	22.14	-1.06	下降
							20	2021年11月21日15:08:57	34	25.1	21.08	-1.06	下降
21	2021年11月21日15:08:58	34	23.6	20.02	-1.06	下降
							22	2021年11月21日15:08:59	34	23	18.96	-1.06	下降
23.1	2021年11月21日15:08:59.100	34	22.76	13.96	-5	下降
							23.2	2021年11月21日15:08:59.200	34	22.52	7	-6.96	下降
23.3	2021年11月21日15:08:59.300	34	22.28	4	-3	下降
							23.4	2021年11月21日15:08:59.400	34	22.04	-10	-14	下降
23.5	2021年11月21日15:08:59.500	34	21.6	-30	-20	下降
							23.6	2021年11月21日15:08:59.600	34	21.6	-15	15	下降
23.7	2021年11月21日15:08:59.700	34	21.32	8	23	下降
							23.8	2021年11月21日15:08:59.800	34	20.08	9	1	下降
23.9	2021年11月21日15:08:59.900	34	20.84	15	6	下降
							24	2021年11月21日15:08:60	34	20.6	17.9	-1.06	下降
25	2021年11月21日15:08:61	34	19.1	16.84	-1.06	下降
							26	2021年11月21日15:08:62	34	17.6	15.78	-1.06	下降
27	2021年11月21日15:08:63	34	16.1	14.72	-1.06	下降
							28	2021年11月21日15:08:64	34	14.6	10	-4.72	下降
29	2021年11月21日15:08:65	34	13.1	12.6	2.6	下降
							30	2021年11月21日15:08:66	34	11.6	8	-4.6	下降
31	2021年11月21日15:08:67	34	10.1	10.48	2.48	下降
							32	2021年11月21日15:08:68	34	8.6	9.42	-1.06	下降
33	2021年11月21日15:08:69	34	7.1	8.36	-1.06	下降
							34	2021年11月21日15:08:70	34	5	7.3	-1.06	下降

表3

天线200在预定的运动轨道上运动，以初始运动速度一直匀速运动，并不能确保在接下来的运动中与卫星完全对准，因此每隔预定时间获取天线200的信噪比，得知信号的强度，并与上一次信号强度对比，实时调整运动速度，保证天线200能对准卫星，在卫星过境期间一直接收到最强的信号，提高测控效率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种修正天线在运动轨道上位置偏差的方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据卫星轨道计算出天线的运动轨道；获取天线的运动轨道；所述运动轨道依次包括上升阶段和下降阶段；

天线以第一运动速度开始跟踪卫星，每隔预定时间获取天线的当前信号强度；

在上升阶段，计算当前信号强度和上一次信号强度的差值，如果该差值在第一阈值范围内，则天线以第一运动速度运动；如果该差值在第二阈值范围内，则天线加速到第二运动速度运动；如果该差值在第三阈值范围内，则天线停止运动，直到该差值在第一阈值范围或第二阈值范围内；

在下降阶段，计算当前信号强度和上一次信号强度的差值，如果该差值在第四阈值范围内，则天线以第一运动速度运动；如果该差值在第五阈值范围内，则天线加速到第三运动速度运动；如果该差值在第六阈值范围内，则天线停止运动，直到该差值在第四阈值范围或第五阈值范围内；

所述第一阈值范围是（-5，5）和（-∞，-10]；所述第二阈值范围是[5，+∞)；所述第三阈值范围是（-10，-5]；

所述第四阈值范围是[0，+∞)和（-∞，-15）；所述第五阈值范围是[-15，-10）；所述第六阈值范围是[-10,0）。

2.根据权利要求1所述的修正天线在运动轨道上位置偏差的方法，其特征在于，所述当前信号强度为天线的信噪比。

3.根据权利要求1所述的修正天线在运动轨道上位置偏差的方法，其特征在于，在所述上升阶段，天线的俯仰角的角度不断增大；在所述下降阶段，天线的俯仰角的角度不断减小。

4.根据权利要求1所述的修正天线在运动轨道上位置偏差的方法，其特征在于，所述根据卫星轨道计算出天线的运动轨道的方法包括采用两行根数的数据计算出天线的运动轨道。

5.根据权利要求1所述的修正天线在运动轨道上位置偏差的方法，其特征在于，天线通过固定在天线下方的转台进行运动，转台包括电机，当计算出当前信号强度和上一次信号强度的差值时，根据天线的运动速度、运动轨道和预定时间计算出电机转动角度，并指示电机转动。

6.一种卫星测控站，其特征在于，包括：

天线、转台、控制模块、轨道计算模块和信号接收模块；

所述转台位于天线的下方，用于带动天线按照运动轨道运动，所述转台包括电机；

所述轨道计算模块用于根据卫星轨道计算出天线的运动轨道；

所述信号接收模块和天线连接，用于获取当前信号强度；

所述控制模块与转台的电机、轨道计算模块和信号接收模块连接，用于获取天线的运动轨道，接收当前信号强度，根据权利要求1-5中任一项所述的方法获取天线的运动速度，结合运动轨道和运动速度向电机发出运动指示。

7.根据权利要求6所述的卫星测控站，其特征在于，所述转台为XY转台，该转台可绕X轴转动也可绕Y轴转动，所述X轴和Y轴相互垂直。

8.根据权利要求7所述的卫星测控站，其特征在于，所述转台包括底座、连接框、下连接件、第一电机、上连接件、第二电机和顶座；

所述连接框位于底座的上方，包括第一轴向通道和第二轴向通道，第一轴向通道和第二轴向通道错位排布，并呈十字交叉状；第一轴向通道位于第二轴向通道的下方；

所述第一电机设置在第一轴向通道内，包括内定子和外转子，内定子通过下连接件与底座固定连接，外转子与连接框固定连接；

所述第二电机设置在第二轴向通道内，包括外定子和内转子，内转子通过上连接件与顶座固定连接，外定子与连接框固定连接。

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