CN116633376A - 一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法，方法包括：在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；将偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；平移第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将修正量与原移相值相加，得到新的移相值。通过连接线段和平移线段的方法，克服了原误差显示器中只显示当前误差电压的不足，能直接显示偏差量，简单方便，同时也提高了校相准确度。
Description
技术领域
本发明涉及航天测控领域，尤其涉及一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法和系统。
背景技术
单脉冲跟踪接收机在航天测控系统中广泛使用，测控天线跟踪航天器时，常采用和差比幅式单脉冲跟踪方式。然而，由于和路信号与差路信号的传输通道存在差异，所以两路信号的时延不同，也就是两路信号的相位延时不同。故需要在单脉冲跟踪接收机中对参考信号进行移相，从而确保解调到正确的角误差电压，其中，移相值的获取过程称为校相。
目前常用的校相方法有两种，第一种是最大值法，具体的，天线指向满足远场条件的信号源(信标机、射电源、同步星等)，且天线在方位或俯仰轴偏离一定的角度；然后单脉冲跟踪接收机以步进方式从0度到360度移相，同时记录方位或俯仰误差电压、方位或俯仰误差电压最大值对应的相位值，从而得到需要的移相值。此种校相方法的缺点是需要找误差电压零点，只能在相对天线基本静止的信号源的情况下才能适用，并且校相时间长，效率低。
第二种是两点法，具体的，天线在理论角度数据引导下指向满足远场条件的信号源(信标机、射电源、同步星等)，记录第一点的方位和俯仰误差电压，然后天线在方位或俯仰轴偏离一定的角度，记录第二点的方位和俯仰误差电压，最后通过理论公式计算所需的移相值。此种方法相对第一种方法有很大的进步，无需静态信号源配合，校相速度也快，但是此种方法在理论角度数据误差较大时并不适用。
因此，针对上述两种方法的不足，亟需提出一种新的单脉冲跟踪接收机移相值获取的方法。
发明内容
本发明实施例提供了一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法和系统，旨在解决现有技术方法中所存在的校相时间长、效率低、准确度不高的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法，所述方法包括：
在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将所述测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；
将偏置前的误差电压点与所述偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；
平移所述第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取所述第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将所述修正量与原移相值相加，得到新的移相值。
第二方面，本发明实施例提供了一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的系统，其包括：
偏置模块，用于在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将所述测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；
连线模块，用于将偏置前的误差电压点与所述偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；
平移计算模块，用于平移所述第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取所述第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将所述修正量与原移相值相加，得到新的移相值。
第三方面，本发明实施例又提供了一种计算机设备，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行上述第一方面所述的方法。
本发明实施例提供了一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法及系统。在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；将偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；平移第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将修正量与原移相值相加，得到新的移相值。
本申请的有益效果如下：
1.通过连接线段和平移线段的方法，克服了原误差显示器中只显示当前误差电压的不足，提高了校相准确度；
2.将常用的用于显示误差电压的正交坐标系改为极坐标系，通过极坐标系直接读取单脉冲跟踪接收机移相值的修正值，简单方便，且不容易出现错误。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1为本发明实施例提供的单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的误差电压线段示意图；
图3为本发明实施例提供的平移后的误差电压线段示意图；
图4为本发明实施例提供的单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的系统的示意性框图；
图5为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在相关技术中，在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将天线在方位或俯仰方向上偏置特定角度，如果单脉冲跟踪接收机的移相值没有偏差，则偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点的连线为水平或垂直的；若单脉冲跟踪接收机的移相值存在偏差，则偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点的连线会与水平线或垂直线产生一个夹角，此夹角的绝对值就是移相值偏差的绝对值。
基于上述发现，本实施例提供了一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法，图1为本发明实施例提供的单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括步骤S110～S130。
S110、在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点。
本实施例在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点。
具体的，图2为本发明实施例提供的误差电压线段示意图，如图2所示，假设测控天线指向满足远场条件的信号源后，得到偏置前的误差电压点A，点A的方位误差电压记为VAA，俯仰误差电压记为VAE，并将A点的误差电压(VAA，VAE)存储在电脑内存中，在流程结束前实施显示；然后将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点B，点B的方位误差电压记为VBA，俯仰误差电压记为VBE，并将B点的误差电压(VBA，VBE)存储在电脑内存中，在流程结束前实施显示。
优选的，具体偏置角度的设置与天线的波束宽度与天线的指向精度有关，本实施例中设置测控天线的偏置角度大于等于十倍的天线指向精度，且小于等于天线波束宽度的六分之一。
S120、将偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段。
本实施例中将偏置前的误差电压点A与偏置后的误差电压点B进行连线，得到第一线段AB。具体的，在偏置前的误差电压点A与偏置后的误差电压点B之间插入M个点，通过该M个点获取第一线段AB，其中，每个点的方位电压VnA和俯仰电压VnE的计算如下式(1)和(2)所示：
其中，n表示第n个点，取值范围为1到M；VAA为偏置前的误差电压点的方位误差电压，VAE为偏置前的误差电压点的俯仰误差电压，VBA为偏置后的误差电压点的方位误差电压，VBE为偏置后的误差电压点的俯仰误差电压。
S130、平移第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将修正量与原移相值相加，得到新的移相值。
平移第一线段AB，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，具体的，根据偏置前的误差电压点的方位误差电压VAA和俯仰误差电压VAE，对第一线段的每个点进行数据处理，即将每个点的方位电压减VAA，将每个点的俯仰电压减VAE，从而计算得到新的点，绘制每个新的点即可得到第二线段A'B'，图3为本发明实施例提供的平移后的误差电压线段示意图，如图3所示。
平移得到第二线段A'B'之后，读取第二线段A'B'与坐标轴的夹角，该夹角即为移相值的修正量，如图3所示，将修正量与原移相值相加，得到新的移相值。优选的，当夹角为顺时针时，修正量为正值，当夹角为逆时针时，修正量为负值。
优选的，本实施例中采用的坐标系为极坐标系。
在本发明实施例所提供的单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法中，在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；将偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；平移第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将修正量与原移相值相加，得到新的移相值。上述方法中，通过连接线段和平移线段的方法，克服了原误差显示器中只显示当前误差电压的不足，能直接显示偏差量，简单方便，同时也提高了校相准确度。
本发明实施例还提供一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的系统，图4为本发明实施例提供的单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的系统的示意性框图，如图4所示，该系统包括偏置模块410、连线模块420和平移计算模块430：
偏置模块410，用于在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；
连线模块420，用于将偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；
平移计算模块430，用于平移第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将修正量与原移相值相加，得到新的移相值。
通过上述系统，本实施例在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；将偏置前的误差电压点与偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；平移第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将修正量与原移相值相加，得到新的移相值，克服了原误差显示器中只显示当前误差电压的不足，能直接显示偏差量，简单方便，同时也提高了校相准确度。
上述单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的方法可以实现为计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图5所示的计算机设备上运行。
请参阅图5，图5是本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。该计算机设备可以是用于执行单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的方法。
参阅图5，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括存储介质503和内存储器504。
该存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032被执行时，可使得处理器502执行单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的方法，其中，存储介质503可以为易失性的存储介质或非易失性的存储介质。
该处理器502用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的方法。
该网络接口505用于进行网络通信，如提供数据信息的传输等。本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现上述的单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的方法中对应的功能。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的计算机设备的实施例并不构成对计算机设备具体构成的限定，在其他实施例中，计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。例如，在一些实施例中，计算机设备可以仅包括存储器及处理器，在这样的实施例中，存储器及处理器的结构及功能与图5所示实施例一致，在此不再赘述。
应当理解，在本发明实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在本发明的另一实施例中提供计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为易失性或非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序被处理器执行时实现上述的单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的的方法中所包含的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，也可以将具有相同功能的单元集合成一个单元，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的方法，其特征在于，所述方法包括：
在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将所述测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；
将偏置前的误差电压点与所述偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；
平移所述第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取所述第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将所述修正量与原移相值相加，得到新的移相值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将偏置前的误差电压点与所述偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段，包括：
在所述偏置前的误差电压点与所述偏置后的误差电压点之间插入M个点，通过所述M个点获取所述第一线段，其中，每个点的方位电压VnA和俯仰电压VnE的计算如下：
其中，n表示第n个点，取值范围为1到M；VAA为偏置前的误差电压点的方位误差电压，VAE为偏置前的误差电压点的俯仰误差电压，VBA为偏置后的误差电压点的方位误差电压，VBE为偏置后的误差电压点的俯仰误差电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平移所述第一线段，包括：
根据所述偏置前的误差电压点的方位误差电压和俯仰误差电压，对所述第一线段的每个点进行数据处理，计算得到新的点，通过所述新的点得到第二线段。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，读取所述第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量包括：
当夹角为顺时针时，所述修正量为正值，当夹角为逆时针时，所述修正量为负值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标系为极坐标系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定角度的设置包括：
设置所述测控天线的偏置角度大于等于十倍的天线指向精度，且小于等于天线波束宽度的六分之一。
7.一种单脉冲跟踪接收机移相值快速获取的系统，其特征在于，所述系统包括：
偏置模块，用于在测控天线指向满足远场条件的信号源后，将所述测控天线在方位或俯仰上偏置特定角度，得到偏置后的误差电压点；
连线模块，用于将偏置前的误差电压点与所述偏置后的误差电压点进行连线，得到第一线段；
平移计算模块，用于平移所述第一线段，使偏置前的误差电压点与坐标系原点重合，得到第二线段，读取所述第二线段与坐标轴的夹角，得到移相值的修正量，将所述修正量与原移相值相加，得到新的移相值。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述连线模块，还用于在所述偏置前的误差电压点与所述偏置后的误差电压点之间插入M个点，通过所述M个点获取所述第一线段，其中，每个点的方位电压VnA和俯仰电压VnE的计算如下：
其中，n表示第n个点，取值范围为1到M；VAA为偏置前的误差电压点的方位误差电压，VAE为偏置前的误差电压点的俯仰误差电压，VBA为偏置后的误差电压点的方位误差电压，VBE为偏置后的误差电压点的俯仰误差电压。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一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存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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