CN115224487A - 一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统 - Google Patents

一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115224487A
CN115224487A CN202110411243.4A CN202110411243A CN115224487A CN 115224487 A CN115224487 A CN 115224487A CN 202110411243 A CN202110411243 A CN 202110411243A CN 115224487 A CN115224487 A CN 115224487A
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
correction
receiving
pointing
cone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110411243.4A
Other languages
English (en)
Inventor
吴飞
胡俊
叶文军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC Avionics Co Ltd
Original Assignee
CETC Avionics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC Avionics Co Ltd filed Critical CETC Avionics Co Ltd
Priority to CN202110411243.4A priority Critical patent/CN115224487A/zh
Publication of CN115224487A publication Critical patent/CN115224487A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/005—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using remotely controlled antenna positioning or scanning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11—Monitoring; Testing of transmitters for calibration
    • H04B17/12—Monitoring; Testing of transmitters for calibration of transmit antennas, e.g. of the amplitude or phase

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本申请公开了一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统，该方法包括：获取机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值；在锥形扫描校正数据库中查询与发射指向目标值对应的校正数据；锥形扫描校正数据库基于地面站反馈的锥形扫描实测数据而实时更新，存储有在不同发射指向目标下的实测偏离值；基于发射指向目标值和校正数据计算发射指向校正值；基于发射指向校正值更新生成波控码以调整发射阵列的相位。本申请通过锥形扫描的实测数据获取了发射指向目标值的校正数据，进而利用校正数据对发射指向目标值进行了反馈调节，对相控阵天线的发射阵列指向进行了实时的精确调整，有效减小了收发波束峰值偏差，提高了相控阵天线的信号收发质量。

Description

一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统
技术领域
本申请涉及天线控制技术领域，特别涉及一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统。
背景技术
传统的机械天线或者平板天线收发采用相同的辐射体或者阵列，因此其收发波束峰值差是固定的，故而，只要接收波束能够跟踪锁定卫星波束载波，其发射波束也就能同时跟踪锁定卫星波束。但对于相控阵天线来说，其采用不同的辐射阵列分别进行射频接收和射频发射，因此其收发波束峰值差不固定的。特别地，随着相控阵天线的接收阵列、发射阵列因天线老化、温度变化而产生不同程度的变化，该差异会越来越大，影响天线的信号收发质量，，特别是在采用小点波束的Ka频段高轨道卫星时。
鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。
发明内容
本申请的目的在于提供一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统，以便有效减小相控阵天线的收发波束峰值偏差，提高信号收发质量。
为解决上述技术问题，一方面，本申请公开了一种机载相控阵天线的发射指向校调方法，包括：
获取所述机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值；
在锥形扫描校正数据库中查询与所述发射指向目标值对应的校正数据；所述锥形扫描校正数据库基于地面站反馈的锥形扫描实测数据而实时更新，存储有在不同发射指向目标下的实测偏离值；
基于所述发射指向目标值和所述校正数据计算发射指向校正值；
基于所述发射指向校正值更新生成波控码以调整所述发射阵列的相位。
可选地，所述获取所述机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值，包括：
获取所述机载相控阵天线的接收阵列的接收指向，并作为所述发射指向目标值。
可选地，所述获取所述机载相控阵天线的接收阵列的接收指向并作为所述发射指向目标值，包括：
基于机载惯性基准系统的航姿信息与卫星经纬度信息，计算所述接收阵列的接收指向初始值；
基于所述接收指向初始值生成波控码以控制所述接收阵列的相位；
依据来自所述接收阵列的中频信号，采用预设的波束跟踪算法调整生成接收指向精确值；
基于所述接收指向精确值更新波控码以调整所述接收阵列的相位，并将所述接收指向精确值作为所述发射指向目标值。
可选地，所述航姿信息包括所述机载惯性基准系统的姿态信息、航向信息、经纬度信息、高度信息。
可选地，所述基于所述接收指向初始值生成波控码以控制所述接收阵列的相位，包括：
根据所述机载惯性基准系统的俯仰角值和方位角值，计算生成波控码假值；
通过查询天线通道校准数据库而获取对应的波控码校正值；
将所述波控码假值与所述波控码校正值相加之和作为所述波控码，以控制所述接收阵列的相位。
可选地，所述锥形扫描校正数据库的更新过程包括：
在锥形扫描过程中接收来自所述地面站反馈的锥形扫描实测数据；
判断所述锥形扫描实测数据的最大值点是否对应所述机载相控阵天线的中心点；
若否，则计算所述锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中。
可选地，在所述判断所述锥形扫描实测数据的最大值点是否对应所述机载相控阵天线的中心点之前，还包括：
计算来自接收阵列的中频信号的信噪比；
判断所述信噪比是否在所述机载相控阵天线的中心点取得最大值；
若是，则执行所述判断所述锥形扫描实测数据的最大值点是否对应所述机载相控阵天线的中心点及其后续步骤；
若否，则对所述接收阵列进行校调后再重新启动锥形扫描。
可选地，所述计算所述锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中，包括：
查询所述锥形扫描校正数据库中是否已有对应的历史校正数据；
若不存在历史校正数据，则执行所述计算所述锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中的步骤；
若存在历史校正数据且与当前计算的校正数据不一致，则再次通过锥形扫描更新计算校正数据；
若两次计算的校正数据一致，则将一致的所述校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中。
可选地，在启动锥形扫描之前，还包括：
判断机载卫星通信系统的空闲度是否达到预设要求；
若是，则启动锥形扫描。
又一方面，本申请还公开了一种机载相控阵天线的发射指向校调系统，包括：
锥形扫描处理模块，用于基于地面站反馈的锥形扫描实测数据而实时更新生成锥形扫描校正数据库，所述锥形扫描校正数据库存储有在不同发射指向目标下的实测偏离值；
发射指向获取模块，用于获取所述机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值；
发射指向校正模块，用于在所述锥形扫描校正数据库中查询与所述发射指向目标值对应的校正数据；基于所述发射指向目标值和所述校正数据计算发射指向校正值；
发射波控码控制模块，用于基于所述发射指向校正值更新生成波控码以调整所述发射阵列的相位。
可选地，还包括：
接收指向计算模块，用于基于机载惯性基准系统的航姿信息与卫星经纬度信息，计算所述接收阵列的接收指向初始值；
接收波控码控制模块，用于基于所述接收指向初始值生成波控码以控制所述接收阵列的相位；
波束跟踪算法模块，用于依据来自所述接收阵列的中频信号，采用预设的波束跟踪算法调整生成接收指向精确值，将所述接收指向精确值作为所述发射指向目标值发送至所述发射指向获取模块，并由所述接收波控码控制模块更新生成波控码以控制所述接收阵列的相位。
本申请所提供的机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统所具有的有益效果是：本申请通过锥形扫描的实测数据获取了发射指向目标值的校正数据，进而利用校正数据对发射指向目标值进行了反馈调节，对相控阵天线的发射阵列指向进行了实时的精确调整，有效减小了收发波束峰值偏差，提高了相控阵天线的信号收发质量。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请实施例公开的一种机载相控阵天线的发射指向校调方法的流程图；
图2为本申请实施例公开的一种获取发射指向目标值的方法的流程图；
图3为本申请实施例公开的一种锥形扫描校正数据库的更新生成方法的流程图；
图4为本申请实施例公开的一种机载相控阵天线的发射指向校调系统的结构框图。
具体实施方式
本申请的核心在于提供一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统，以便有效减小相控阵天线的收发波束峰值偏差，提高信号收发质量。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将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介绍。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。
参见图1所示，本申请实施例公开了一种机载相控阵天线的发射指向校调方法，主要包括：
S101：获取机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值。
具体地，为了保持相控阵天线的收发波束的同步跟踪，可具体获取机载相控阵天线的接收阵列的接收指向，以便作为发射指向目标值。
S102：在锥形扫描校正数据库中查询与发射指向目标值对应的校正数据。
其中，锥形扫描校正数据库基于地面站反馈的锥形扫描实测数据而实时更新，存储有在不同发射指向目标下的实测偏离值。
S103：基于发射指向目标值和校正数据计算发射指向校正值。
S104：基于发射指向校正值更新波控码以调整发射阵列的相位。
需要指出的是，本申请实施例所提供的机载相控阵天线的发射指向校调方法，采用了反馈调节模式，对发射阵列的发射指向实时进行了精确校正，从而可有效保障发射波束与接收波束的同步跟踪锁定，减小收发波束峰值偏差。其中，本领域技术人员理解的是，发射指向具体指的是俯仰角值和方位角值。
具体地，本申请通过不断的锥形扫描来对发射指向目标值进行反馈式校准以得到发射指向校正值。当获取到发射阵列的发射指向目标值后，可先基于该发射指向目标值生成对应的波控码以控制发射阵列的相位。同时，依据该发射指向目标值，可查询锥形扫描校正数据库，从中获取到对应的校正数据，结合发射指向目标值与其校正数据，即可相加得到发射指向校正值，以便重新生成更为精确的波控码来重新调整发射阵列的相位。
其中，在依据发射指向目标值或者发射指向校正值生成对应的波控码时，均可先依据俯仰角值和方位角值计算生成一个波控码假值，然后通过查询天线通道校准数据库而获取对应的波控码校正值，进而将波控码假值与对应的波控码校正值相加后得到对应的波控码。
具体地，可具体依据下式计算波控码假值：
C(dx,dy)＝-2π(dx*sinθ*cosφ+dy*cosθ*sinφ)/λ；
其中，dx和dy指阵元的坐标，φ指俯仰角，θ指方位角，λ指中心工作频率波长。
锥形扫描校正数据库可以通过不断地启动锥形扫描而更新。基于来自地面站的锥形扫描实测数据，可以计算出在不同发射指向目标下的实测偏离值，进而更新存储至该锥形扫描校正数据库中。锥形扫描校正数据库中的数据，以各个发射指向目标值为索引，并记录了对应的实测偏离值作为校正数据，包括俯仰角的实测偏离值和方位角的实测偏离值。
可见，本申请所提供的机载相控阵天线的发射指向校调方法，通过锥形扫描的实测数据获取了发射指向目标值的校正数据，进而利用校正数据对发射指向目标值进行了反馈调节，对相控阵天线的发射阵列指向进行了实时的精确调整，有效减小了收发波束峰值偏差，提高了相控阵天线的信号收发质量。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的机载相控阵天线的发射指向校调方法在上述内容的基础上，参见图2所示，本申请实施例公开了一种获取发射指向目标值的方法，主要包括：
S201：基于机载惯性基准系统(Inertial Reference System，IRS)的航姿信息与卫星经纬度信息，计算接收阵列的接收指向初始值。
具体地，航姿信息包括机载惯性基准系统的姿态信息、航向信息、经纬度信息、高度信息，可从机载IRS中获取。此外，卫星经纬度信息可从调制解调与管理单元处获取。
S202：基于接收指向初始值生成波控码以控制接收阵列的相位。
S203：依据来自接收阵列的中频信号，采用预设的波束跟踪算法调整生成接收指向精确值。
其中，波束跟踪算法可具体采用和差波束跟踪算法。
S204：基于接收指向精确值更新波控码以调整接收阵列的相位，并将接收指向精确值作为发射指向目标值。
其中，接收阵列的波控码与发射阵列的波控码的生成过程相类似。在基于接收指向初始值或者接收指向精确值生成波控码时，可具体包括：
根据俯仰角值和方位角值，计算生成波控码假值；通过查询天线通道校准数据库而获取对应的波控码校正值；将波控码假值与波控码校正值相加之和作为波控码，以控制接收阵列的相位。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的机载相控阵天线的发射指向校调方法在上述内容的基础上，参见图3所示，本申请实施例公开了一种锥形扫描校正数据库的更新生成方法，主要包括：
S301：判断机载卫星通信系统的空闲度是否达到预设要求；若是，则进入S302。
具体地，当机载卫星通信系统在一段时间内的当前通信速率远低于平均通信速率时，即v<A·vc成立时，可认定机载卫星通信系统的空闲度达到预设要求。其中，v为当前通信速率，vc为平均通信速率，A为小于1的参数，并且，考虑到为锥形扫描设定3dB通信链路损失与2dB余量，A可具体取为小于0.3的参数。
相反地，若v<A·vc不成立，则可等待，直至空闲度增大至符合要求。
S302：通过调制解调与管理单元向地面站发送锥形扫描计划，并在接收到来自地面站的确认信息后启动锥形扫描。
具体地，扫描计划可具体包括扫描的点数、扫描开始时间、扫描结束时间等。其中，例如，一般地，锥形扫描的点数可设置为5：将锥形扫描的偏离角度设置为γ(γ一般为不超过0.25度)，则这5个扫描点可确定为：
中心点；
俯仰角偏离±γ角度对应的两个扫描点；
方位角偏离±γ角度对应的两个扫描点。
S303：在锥形扫描过程中接收来自地面站反馈的锥形扫描实测数据。
具体地，将锥形扫描计划也发送至接收阵列和发送阵列，以配合地面站启动锥形扫描，接收来自地面站的锥形扫描实测数据。
S304：计算来自接收阵列的中频信号的信噪比。
S305：判断信噪比是否在机载相控阵天线的中心点取得最大值；若是，则进入S306；若否，则进入S308。
具体地，若接收阵列中频信号的信噪比在机载相控阵天线的中心点取得最大值，则说明接收阵列的指向正确无误，则下面可正常进行针对发射阵列的校准。否则，便需要先对接收阵列指向进行校调，然后再启动针对发射阵列的校调。
S306：判断锥形扫描实测数据的最大值点是否对应机载相控阵天线的中心点；若否，则进入S307。
具体地，若锥形扫描实测数据的最大值点是否对应机载相控阵天线的中心点，则说明当前所使用的发射指向目标值正确无误，无需进行校正，可继续使用该发射指向目标值对发射阵列进行相位控制。
S307：计算锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中。
若锥形扫描实测数据的最大值点不对应于机载相控阵天线的中心点，则说明当前发射指向目标值需要进行校正，校正数据即为锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，包括俯仰角偏离值和方位角偏离值。
S308：对接收阵列进行校调；进入S302。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的机载相控阵天线的发射指向校调方法在上述内容的基础上，计算锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中，可具体包括：
查询锥形扫描校正数据库中是否已有对应的历史校正数据；
若不存在历史校正数据，则执行计算锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中的步骤；
若存在历史校正数据且与当前计算的校正数据不一致，则再次通过锥形扫描更新计算校正数据；
若两次计算的校正数据一致，则将一致的校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中。
具体地，若不存在历史校正数据，则可直接将当前计算的校正数据存入锥形扫描校正数据库。若存在历史校正数据且与当前计算的校正数据一致，则无需修改锥形扫描校正数据库。若存在历史校正数据且与当前计算的校正数据不一致，可重新锥形扫描并计算校正数据，若两次计算的校正数据一致，则更新存入锥形扫描校正数据库。
参见图4所示，本申请实施例公开了一种机载相控阵天线的发射指向校调系统，主要包括：
锥形扫描处理模块401，用于基于地面站反馈的锥形扫描实测数据而实时更新生成锥形扫描校正数据库，锥形扫描校正数据库存储有在不同发射指向目标下的实测偏离值；
发射指向获取模块402，用于获取机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值；
发射指向校正模块403，用于在锥形扫描校正数据库中查询与发射指向目标值对应的校正数据；基于发射指向目标值和校正数据计算发射指向校正值；
发射波控码控制模块404，用于基于发射指向校正值更新生成波控码以调整发射阵列的相位。
可见，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统，通过锥形扫描的实测数据获取了发射指向目标值的校正数据，进而利用校正数据对发射指向目标值进行了反馈调节，对相控阵天线的发射阵列指向进行了实时的精确调整，有效减小了收发波束峰值偏差，提高了相控阵天线的信号收发质量。
关于上述机载相控阵天线的发射指向校调系统的具体内容，可参考前述关于机载相控阵天线的发射指向校调方法的详细介绍，这里就不再赘述。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，还包括：
接收指向计算模块405，用于基于机载惯性基准系统的航姿信息与卫星经纬度信息，计算接收阵列的接收指向初始值；
接收波控码控制模块406，用于基于接收指向初始值生成波控码以控制接收阵列的相位；
波束跟踪算法模块407，用于依据来自接收阵列的中频信号，采用预设的波束跟踪算法调整生成接收指向精确值，将接收指向精确值作为发射指向目标值发送至发射指向获取模块402，并由接收波控码控制模块406更新生成波控码以控制接收阵列的相位。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，还包括：
与接收指向计算模块连接的调制解调与管理单元408。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，接收波控码控制模块406在基于接收指向初始值生成波控码以控制接收阵列的相位时，具体用于：
根据机载惯性基准系统的俯仰角值和方位角值，计算生成波控码假值；通过查询天线通道校准数据库而获取对应的波控码校正值；将波控码假值与波控码校正值相加之和作为波控码，以控制接收阵列的相位。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，锥形扫描处理模块401在更新生成锥形扫描校正数据库时具体用于：
在启动锥形扫描过程中接收来自地面站反馈的锥形扫描实测数据；判断锥形扫描实测数据的最大值点是否对应机载相控阵天线的中心点；若否，则计算锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，锥形扫描处理模块401还用于：
在判断锥形扫描实测数据的最大值点是否对应机载相控阵天线的中心点之前，计算来自接收阵列的中频信号的信噪比，判断信噪比是否在机载相控阵天线的中心点取得最大值；若是，则锥形扫描处理模块401判断锥形扫描实测数据的最大值点是否对应机载相控阵天线的中心点；若否，则对接收阵列进行校调后再重新启动锥形扫描。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，锥形扫描处理模块401在计算锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中时，具体用于：
查询锥形扫描校正数据库中是否已有对应的历史校正数据；若不存在历史校正数据，则锥形扫描处理模块401计算锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中；
若存在历史校正数据且与当前计算的校正数据不一致，则锥形扫描处理模块401再次通过锥形扫描更新计算校正数据；若两次计算的校正数据一致，则锥形扫描处理模块401用于将一致的校正数据对应存储至锥形扫描校正数据库中。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，还包括：
锥形扫描控制模块409，用于判断机载卫星通信系统的空闲度是否达到预设要求；若是，则启动锥形扫描。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的机载相控阵天线的发射指向校调系统在上述内容的基础上，锥形扫描控制模块409还用于：
在启动锥形扫描之前，通过调制解调与管理单元408向地面站发送锥形扫描计划，并在接收到来自地面站的确认信息后启动锥形扫描。
本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机载相控阵天线的发射指向校调方法，其特征在于，包括：
获取所述机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值；
在锥形扫描校正数据库中查询与所述发射指向目标值对应的校正数据；所述锥形扫描校正数据库基于地面站反馈的锥形扫描实测数据而实时更新，存储有在不同发射指向目标下的实测偏离值；
基于所述发射指向目标值和所述校正数据计算发射指向校正值；
基于所述发射指向校正值更新生成波控码以调整所述发射阵列的相位。
2.根据权利要求1所述的发射指向校调方法，其特征在于，所述获取所述机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值，包括：
获取所述机载相控阵天线的接收阵列的接收指向，并作为所述发射指向目标值。
3.根据权利要求2所述的发射指向校调方法，其特征在于，所述获取所述机载相控阵天线的接收阵列的接收指向并作为所述发射指向目标值，包括：
基于机载惯性基准系统的航姿信息与卫星经纬度信息，计算所述接收阵列的接收指向初始值；
基于所述接收指向初始值生成波控码以控制所述接收阵列的相位；
依据来自所述接收阵列的中频信号，采用预设的波束跟踪算法调整生成接收指向精确值；
基于所述接收指向精确值更新波控码以调整所述接收阵列的相位，并将所述接收指向精确值作为所述发射指向目标值。
4.根据权利要求3所述的发射指向校调方法，其特征在于，所述基于所述接收指向初始值生成波控码以控制所述接收阵列的相位，包括：
根据所述机载惯性基准系统的俯仰角值和方位角值，计算生成波控码假值；
通过查询天线通道校准数据库而获取对应的波控码校正值；
将所述波控码假值与所述波控码校正值相加之和作为所述波控码，以控制所述接收阵列的相位。
5.根据权利要求1至4任一项所述的发射指向校调方法，其特征在于，所述锥形扫描校正数据库的更新过程包括：
在锥形扫描过程中接收来自所述地面站反馈的锥形扫描实测数据；
判断所述锥形扫描实测数据的最大值点是否对应所述机载相控阵天线的中心点；
若否，则计算所述锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中。
6.根据权利要求5所述的发射指向校调方法，其特征在于，在所述判断所述锥形扫描实测数据的最大值点是否对应所述机载相控阵天线的中心点之前，还包括：
计算来自接收阵列的中频信号的信噪比；
判断所述信噪比是否在所述机载相控阵天线的中心点取得最大值；
若是，则执行所述判断所述锥形扫描实测数据的最大值点是否对应所述机载相控阵天线的中心点及其后续步骤；
若否，则对所述接收阵列进行校调后再重新启动锥形扫描。
7.根据权利要求6所述的发射指向校调方法，其特征在于，所述计算所述锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中，包括：
查询所述锥形扫描校正数据库中是否已有对应的历史校正数据；
若不存在历史校正数据，则执行所述计算所述锥形扫描实测数据的最大值点与当前的发射指向目标值的偏离值，并作为校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中的步骤；
若存在历史校正数据且与当前计算的校正数据不一致，则再次通过锥形扫描更新计算校正数据；
若两次计算的校正数据一致，则将一致的所述校正数据对应存储至所述锥形扫描校正数据库中。
8.根据权利要求7所述的发射指向校调方法，其特征在于，在启动锥形扫描之前，还包括：
判断机载卫星通信系统的空闲度是否达到预设要求；
若是，则启动锥形扫描。
9.一种机载相控阵天线的发射指向校调系统，其特征在于，包括：
锥形扫描处理模块，用于基于地面站反馈的锥形扫描实测数据而实时更新生成锥形扫描校正数据库，所述锥形扫描校正数据库存储有在不同发射指向目标下的实测偏离值；
发射指向获取模块，用于获取所述机载相控阵天线的发射阵列的发射指向目标值；
发射指向校正模块，用于在所述锥形扫描校正数据库中查询与所述发射指向目标值对应的校正数据；基于所述发射指向目标值和所述校正数据计算发射指向校正值；
发射波控码控制模块，用于基于所述发射指向校正值更新生成波控码以调整所述发射阵列的相位。
10.根据权利要求9所述的发射指向校调系统，其特征在于，还包括：
接收指向计算模块，用于基于机载惯性基准系统的航姿信息与卫星经纬度信息，计算所述接收阵列的接收指向初始值；
接收波控码控制模块，用于基于所述接收指向初始值生成波控码以控制所述接收阵列的相位；
波束跟踪算法模块，用于依据来自所述接收阵列的中频信号，采用预设的波束跟踪算法调整生成接收指向精确值，将所述接收指向精确值作为所述发射指向目标值发送至所述发射指向获取模块，并由所述接收波控码控制模块更新生成波控码以控制所述接收阵列的相位。
CN202110411243.4A 2021-04-16 2021-04-16 一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统 Pending CN115224487A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110411243.4A CN115224487A (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110411243.4A CN115224487A (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115224487A true CN115224487A (zh) 2022-10-21

Family

ID=83605366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110411243.4A Pending CN115224487A (zh) 2021-04-16 2021-04-16 一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115224487A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115865142A (zh) * 2022-11-25 2023-03-28 广东纳睿雷达科技股份有限公司 一种雷达天线波束指向校准方法、系统、装置及存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115865142A (zh) * 2022-11-25 2023-03-28 广东纳睿雷达科技股份有限公司 一种雷达天线波束指向校准方法、系统、装置及存储介质
CN115865142B (zh) * 2022-11-25 2024-02-06 广东纳睿雷达科技股份有限公司 一种雷达天线波束指向校准方法、系统、装置及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6690917B2 (en) System and method for automatic determination of azimuthal and elevation direction of directional antennas and calibration thereof
CN113438006B (zh) 卫星信号捕获方法、装置、系统和存储介质
US11476573B2 (en) Method and apparatus for beam-steerable antenna with single-drive mechanism
US20080018524A1 (en) System and method for estimating airborne radar antenna pointing errors
US20120068880A1 (en) System and Method for Dual-Band Antenna Pointing, Acquisition, And Tracking
KR100924245B1 (ko) 지향성 안테나의 방위각 및 고도 방향을 자동 결정하고 이를 캘리브레이션하는 시스템 및 방법
US6825806B2 (en) Satellite methods and structures for improved antenna pointing and wide field-of-view attitude acquisition
US20240063537A1 (en) Phased Array Antenna, Scanning Method therefor, and Antenna System
US11592515B2 (en) Control device
CN111239741A (zh) 相控阵天气雷达偏振控制方法及相控阵天气雷达系统
CN115224487A (zh) 一种机载相控阵天线的发射指向校调方法及系统
CN115580338A (zh) 一种功率控制方法、装置、设备及存储介质
US7154439B2 (en) Communication satellite cellular coverage pointing correction using uplink beacon signal
CN113091692B (zh) 应用于北斗导航系统的窄波束天线自动对星方法与系统
JP2010112795A (ja) 電波到来方向推定装置及び無線システム
JPH11251821A (ja) アンテナ指向方向制御方法
JP2004147079A (ja) 無線システム
CN112269167A (zh) 一种二次雷达相控阵天线的智能自适应校准方法
CN113595657B (zh) 基于太阳噪声的无线电测控设备校相方法及装置
KR101747789B1 (ko) 듀얼편파안테나와 가변 이득감쇠기를 이용한 선형편파 추적 시스템 및 그 제어 방법
CN115441920B (zh) 一种现场可扩展的天线阵列波束成形方法及系统
CN117579154B (zh) 激光通信组网方法、装置、设备及存储介质
US20230403073A1 (en) Transmission of atmospheric ducted communication signals
US20240168173A1 (en) Terrestrial transmitter coexistence with satellite operations
JP6703819B2 (ja) レーダー装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination