CN117199814A - 一种天线跟踪方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种天线跟踪方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN117199814A CN202210604321.7A CN202210604321A CN117199814A CN 117199814 A CN117199814 A CN 117199814A CN 202210604321 A CN202210604321 A CN 202210604321A CN 117199814 A CN117199814 A CN 117199814A
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delay
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唐前龙
李仕刚
廖飞
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Chengdu T Ray Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种天线跟踪方法、装置、设备及存储介质，属于卫星信号跟踪技术领域。该方法包括：对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；确定天线跟踪的时延数据，时延数据包括以下至少一项：软件系统时延、惯导时延、指令时延；根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。本申请可以不用额外设置高成本的硬件设备，通过补偿的方式实现对卫星的跟踪，降低设备成本的同时提高跟踪精度。

Description

一种天线跟踪方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及卫星信号跟踪技术领域，具体而言，涉及一种天线跟踪方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在卫星通信领域，如果要实现通信全天候在线，则需要保证相控阵天线实时动态跟踪卫星。
为了保证相控阵天线实时动态跟踪卫星，现有技术采用的技术手段主要是提高相控阵天线的接收机性能，通常是采用高精度芯片配合数字信号处理从而提高动态跟踪能力。
然而，采用高精度的芯片会导致生产成本较高，硬件复杂化，以及软件处理的复杂化等问题，并且需要在出厂时对相控阵天线的结构进行改进，对于已经在市面上使用的产品，无法实现跟踪能力的提升。
发明内容
本申请的目的在于提供一种天线跟踪方法、装置、设备及存储介质，可以不用额外设置高成本的硬件设备，通过补偿的方式实现对卫星的跟踪，降低设备成本的同时提高跟踪精度。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例的一方面，提供一种天线跟踪方法，该方法包括：
对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；
确定天线跟踪的时延数据，时延数据包括以下至少一项：软件系统时延、惯导时延、指令时延；
根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；
根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果，包括：
基于更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测相控阵天线的角度变化信息，将角度变化信息作为预测结果，角度变化信息包括：航向角变化信息、俯仰角变化信息以及横滚角变化信息。
可选地，根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪，包括：
根据角度变化信息确定补偿后的天线波束指向，天线波束指向包括：方位角指向以及仰角指向；
按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，根据角度变化信息确定补偿后的天线波束指向，包括：
根据角度变化信息确定相控阵天线的当前姿态旋转矩阵；
基于当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向的单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量；
基于补偿后的各方向的单位矢量得到补偿后的天线波束指向。
可选地，基于当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向额单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量之前，该方法还包括：
基于当前时刻地理坐标系下波束指向的仰角以及方位角确定当前波束指向的单位矢量。
可选地，确定天线跟踪的时延数据，包括：
响应于用户的输入，得到天线跟踪的时延数据；或者，基于天线的历史执行数据，生成天线跟踪的时延数据。
可选地，对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据，包括：
在相控阵天线上电时，采集相控阵天线的陀螺仪数据；
计算陀螺仪数据的平均偏移值；
确定平均偏移值是否满足预设工作条件；
若满足，基于平均偏移值对陀螺仪数据进行更新，得到更新后的陀螺仪零偏数据；
若不满足，重新采集相控阵天线的陀螺仪数据，并重新计算平均偏移值，循环执行，直至平均偏移值满足预设工作条件为止。
本申请实施例的另一方面，提供一种天线跟踪装置，该装置包括：校准模块、时延模块、预测模块以及补偿模块；
校准模块，用于对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；
时延模块，用于确定天线跟踪的时延数据，时延数据包括以下至少一项：软件系统时延、惯导时延、指令时延；
预测模块，用于根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；
补偿模块，用于根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，预测模块，具体用于基于更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测相控阵天线的角度变化信息，将角度变化信息作为预测结果，角度变化信息包括：航向角变化信息、俯仰角变化信息以及横滚角变化信息。
可选地，预测模块，具体用于根据角度变化信息确定补偿后的天线波束指向，天线波束指向包括：方位角指向以及仰角指向；按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，预测模块，具体用于根据角度变化信息确定相控阵天线的当前姿态旋转矩阵；基于当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向的单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量；基于补偿后的各方向的单位矢量得到补偿后的天线波束指向。
可选地，预测模块，还用于基于当前时刻地理坐标系下波束指向的仰角以及方位角确定当前波束指向的单位矢量。
可选地，时延模块，具体用于响应于用户的输入，得到天线跟踪的时延数据；或者，基于天线的历史执行数据，生成天线跟踪的时延数据。
可选地，校准模块，具体用于在相控阵天线上电时，采集相控阵天线的陀螺仪数据；计算陀螺仪数据的平均偏移值；确定平均偏移值是否满足预设工作条件；若满足，基于平均偏移值对陀螺仪数据进行更新，得到更新后的陀螺仪零偏数据；若不满足，重新采集相控阵天线的陀螺仪数据，并重新计算平均偏移值，循环执行，直至平均偏移值满足预设工作条件为止。
本申请实施例的另一方面，提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现天线跟踪方法的步骤。
本申请实施例的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，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，实现天线跟踪方法的步骤。
本申请实施例的有益效果包括：
本申请实施例提供的一种天线跟踪方法、装置、设备及存储介质中，可以对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；确定天线跟踪的时延数据；根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。其中，可以基于更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据更加准确地实现对天线波束指向的预测，进而可以基于预测的趋势进行对应补偿计算，按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪可以提高天线的动态跟踪能力，相应地，上述方式并不需要专门设置高精度芯片，通过补偿的方式即可以实现，节约了成本，降低了硬件的复杂程度，并且可以适用于已经在市面上使用的天线，无需重新进行结构上的改进。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的天线跟踪所述的应用场景示意图；
图2为本申请实施例提供的天线跟踪方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的天线跟踪方法的另一流程示意图；
图4为本申请实施例提供的天线跟踪方法的另一流程示意图；
图5为本申请实施例提供的天线跟踪方法的另一流程示意图；
图6为本申请实施例提供的天线跟踪装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在卫星通信领域中，由于生产生活中的通信需求，需要实现通信全天候在线。在实现通信全天候在线时，需要保证地面的天线实时动态指准卫星。
对于不同类型的天线，其实现实时动态指准卫星的方法也不一样，例如：传统抛物面等天线是在测姿模块的引导下靠控制机械伺服实现对准卫星，而相控阵天线是利用电子扫描技术实现的波束指向的控制。
本申请主要针对的是相控阵天线实时动态指准卫星，为了实现这一效果，通常需要提高天线对卫星信号的接收性能或者提高天线的惯导性能。
现有技术中，在提高信号接收性能时，通常会采用高精度的工作芯片、数据处理芯片等，配合预设的数字信号处理方法，可以提高接收精度，从而实现提高信号的接收性能。
在提高惯导性能时，通常会采用更高级别的惯导器件，改善姿态在动态情况下的测量精度。
不论采用现有技术中的哪种方式实现，均需要进行硬件上的改进，提高了硬件成本，并且，硬件上的改进需要在生产该相控阵天线时就进行对应的配置，对于已经在市面上使用的相控阵天线，很难采用此类方式提高跟踪精度，因此，适用性较为局限。
本申请实施例提供的天线跟踪方法，可以不进行硬件上的改动，通过补偿的方式提高跟踪精度，实现相控阵天线实时动态指准卫星。
为了对本申请的实施场景进行更加准确的说明，下面来具体解释本申请实施例中提供的天线跟踪方法的应用场景。
图1为本申请实施例提供的天线跟踪方法的应用场景示意图，请参照图1，该场景中包括：相控阵天线110、卫星120。
相控阵天线110可以是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线，通过相位控制可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。
卫星120可以是通信卫星，在实现天线跟踪时，可以通过对天线波束朝向的控制实现相控阵天线110对卫星120的跟踪。
下面来基于上述应用场景解释本申请实施例中提供的天线跟踪方法的具体实施过程。
图2为本申请实施例提供的天线跟踪方法的流程示意图，请参照图2，该方法包括：
S210：对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据。
可选地，该方法的执行主体可以是天线的控制设备，该天线的控制设备可以设置在图1所示的相控阵天线110中，或者与相控阵天线110通信连接即可，在此不作具体结构上的限制，基于实际工作的天线形态进行对应设置。
相控阵天线中可以包括有陀螺仪，陀螺仪可以是用于检测相控阵天线角运动的装置。
在启动天线进行卫星跟踪时，可以先进行陀螺仪的动态零偏校准，用以消除陀螺仪工作的误差，在动态零偏校准完成之后，可以得到更新后的陀螺仪零偏数据。
其中，更新后的陀螺仪零偏数据具体可以是陀螺仪在空间中三个方向上的偏移值。
S220：确定天线跟踪的时延数据。
其中，时延数据包括以下至少一项：软件系统时延、惯导时延、指令时延。
在陀螺仪零偏校准完成之后，可以确定天线跟踪的时延数据，时延数据具体可以是指天线在工作过程中因各种因素导致的时间误差。
其中，软件系统时延具体可以是天线的控制设备因执行代码消耗时间而导致的时延、软件系统中加载内容的时延等；惯导时延可以是在执行惯导解算算法时的时延、惯导姿态测量时延等；指令时延可以包括：天线指向指令在传输时消耗时间的时延、天线指令在执行时消耗时间的时延等。
上述时延可以基于历史数据直接获取，或者由工作人员基于历史经验进行估量确定。
S230：根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果。
可选地，分别得到更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据之后，可以进行天线波束指向的预测，也即是判定天线的运动趋势。
具体地，天线在的运动的过程中，满足运动学原理，在单位时间内的变化具有连续性，运动趋势可以使用角速度预测角度变化方向、使用线速度预测载体位置变换方向。
可以在进行天线波束指向的预测之后，计算出对应的预测结果。
S240：根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，得到预测结果之后，可以对天线波束指向进行补偿计算，得到补偿后的天线波束指向，相控阵天线可以按照补偿后的天线波束指向进行天线的跟踪。
本申请实施例提供的一种天线跟踪方法中，可以对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；确定天线跟踪的时延数据；根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。其中，可以基于更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据更加准确地实现对天线波束指向的预测，进而可以基于预测的趋势进行对应补偿计算，按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪可以提高天线的动态跟踪能力，相应地，上述方式并不需要专门设置高精度芯片，通过补偿的方式即可以实现，节约了成本，降低了硬件的复杂程度，并且可以适用于已经在市面上使用的天线，无需重新进行结构上的改进。
需要说明的是，上述方法在执行时，具体可以是通过软件算法的方式设置在天线的控制设备中，对于已经在市面上使用的天线，给该天线对应的控制设备配置对应的软件算法即可以实现上述方式，无需进行结构上的变更。
下面来具体解释本申请实施例中提供的天线跟踪方法的另一具体实施过程。
图3为本申请实施例提供的天线跟踪方法的另一流程示意图，请参照图3，根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果，包括：
S310：基于更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测相控阵天线的角度变化信息，将角度变化信息作为预测结果。
其中，角度变化信息包括：航向角变化信息、俯仰角变化信息以及横滚角变化信息。
可选地，得到更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据之后，可以对相控阵天线的角度变化信息进行预测，具体公式如下：
航向角：ψnew＝ψ+(zt-gyro_bais_x)*(T+t)；
俯仰角：γnew＝γ+(yt-gyro_bais_y)*(T+t)；
横滚角：θnew＝θ+(xt-gyro_bais_z)*(T+t)；
其中，ψ为初始的航向角大小，γ为初始的俯仰角大小，θ为初始的横滚角大小；ψnew为预测的航向角大小，γnew为预测的俯仰角大小，θnew为预测的横滚角大小；gyro_bais_x为x轴上的陀螺仪零偏值，gyro_bais_y为y轴上的陀螺仪零偏值，gyro_bais_z为z轴上的陀螺仪零偏值；t为单位时间；xt为在单位时间的陀螺仪的x轴读数，yt为在单位时间的陀螺仪的y轴读数，zt为在单位时间的陀螺仪的z轴读数；T为总时延。
需要说明的是，一般定义天线的右、前、上三个方向构成右手系，绕向前的轴旋转就是横滚角，绕向右的轴旋转就是俯仰角，绕向上的轴旋转就是航向角。
基于上述计算方式得到角度变化信息之后，可以将角度变化信息作为预测结果。
可选地，根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪，包括：
S320：根据角度变化信息确定补偿后的天线波束指向。
其中，天线波束指向包括：方位角指向以及仰角指向。
可选地，得到角度变化信息之后，可以基于预先配置的算法进行天线波束指向的补偿运算，得到补偿后的天线波束指向。
其中，方位角和仰角可以用于描述卫星相对于天线的位置，通过确定补偿后的方位角指向以及仰角指向即可以实现对卫星位置的确定。
S330：按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，通过上述方式得到补偿后的天线波束之后，可以按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
本申请实施例提供的一种天线跟踪方法中，可以基于更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测相控阵天线的角度变化信息，将角度变化信息作为预测结果；根据角度变化信息确定补偿后的天线波束指向；按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。其中，通过上述方式可以更加准确地得到补偿后的天线波束指向，进而可以基于补偿后的天线波束指向进行天线跟踪，从而提高天线跟踪的精度。
下面来具体解释本申请实施例中提供的天线跟踪方法的又一具体实施过程。
图4为本申请实施例提供的天线跟踪方法的另一流程示意图，请参照图4，根据角度变化信息确定补偿后的天线波束指向，包括：
S410：根据角度变化信息确定相控阵天线的当前姿态旋转矩阵。
可选地，得到上述角度变化信息(也即是得到ψnew、γnew、θnew)之后，当前姿态旋转矩阵的具体计算方法如下：
其中，即为当前姿态旋转矩阵，矩阵中的其他参数在前述公式中已经进行了解释，在此不加赘述。
S420：基于当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向的单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量。
可选地，补偿后的各方向的单位矢量的计算过程具体如下：
其中，即为补偿后的各方向的单位矢量，/>即为当前波束指向的单位矢量。
S430：基于补偿后的各方向的单位矢量得到补偿后的天线波束指向。
可选地，补偿后的天线波束指向也即是具体的方位角指向和仰角指向，其中，方位角指向计算方式如下：
其中，AZb即为方位角指向。
仰角指向计算方式如下：
ELb＝90-arcsin(Zb)；
其中，ELb即为仰角指向。
本申请实施例提供的一种天线跟踪方法中，可以根据角度变化信息确定相控阵天线的当前姿态旋转矩阵；基于当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向的单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量；基于补偿后的各方向的单位矢量得到补偿后的天线波束指向。其中，通过旋转矩阵进行计算后，可以得到更加准确的补偿后的各方向的单位矢量，进而可以得到更加准确的补偿后的天线波束指向，可以提高天线跟踪的精度。
可选地，基于当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向额单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量之前，该方法还包括：基于当前时刻地理坐标系下波束指向的仰角以及方位角确定当前波束指向的单位矢量。
具体计算公式如下：
基于上述公式可以得到当前波束指向的单位矢量。
可选地，确定天线跟踪的时延数据，包括：响应于用户的输入，得到天线跟踪的时延数据；或者，基于天线的历史执行数据，生成天线跟踪的时延数据。
需要说明的是，基于不同类型的时延数据，可以采用不同的方式进行确定，例如：对于软件系统时延，可以基于天线的控制设备直接进行计算获取到，对于惯导时延，可以是用户基于历史数据或者趋势进行输入得到的；对于指令时延，可以基于历史执行指令的历史执行数据进行估计。
可选地，基于不同的方式分别得到每种时延数据之后，可以计算所有时延数据之和，即可以得到总时延，也即是前述计算公式中的T。
下面来具体解释本申请实施例中提供的天线跟踪方法中对陀螺仪进行动态零偏调整的具体实施过程。
图5为本申请实施例提供的天线跟踪方法的另一流程示意图，请参照图5，对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据，包括：
S510：在相控阵天线上电时，采集相控阵天线的陀螺仪数据。
可选地，在相控阵天线上电时，在静止状态下采集三轴陀螺仪数据N个点，计算各轴平均值，得到相控阵天线的陀螺仪数据gyro_bais_x、gyro_bais_y、gyro_bais_z；其中，gyro_bais_x为采集到的陀螺仪的x轴数据，gyro_bais_y为采集到的陀螺仪的y轴数据，gyro_bais_z为采集到的陀螺仪的z轴数据。
S520：计算陀螺仪数据的平均偏移值。
在之后工作的过程中，可以采集M段数据，每段包含L个数据，M段数据的陀螺仪总数据为N＝M*L个。
在计算陀螺仪数据的平均偏移值时，每采集一个新的数据减去零偏基础值放入中值数字滤波器中，然后计算该段数据的平均偏移值，具体公式如下：
offset[0]+＝(x-gyro_bais_x)/L；
offset[1]+＝(y-gyro_bais_y)/L；
offset[2]+＝(z-gyro_bais_z)/L；
其中，x、y、z分别为每次采集到的新的数据的值，offset[0]、offset[1]、offset[2]分别为各轴的平均偏移值。
S530：确定平均偏移值是否满足预设工作条件。
可选地，得到各轴的平均偏移值之后，可以计算中值滤波器与平均偏移的差值：
xdiff＝filter[0].median-offset[0]；
ydiff＝filter[1].median-offset[1]；
zdiff＝filter[2].median-offset[2]；
其中，xdiff为x轴的平均偏移的差值，ydiff为y轴的平均偏移的差值，zdiff为z轴的平均偏移的差值，filter[0].median为中值滤波器中的x轴的值，filter[1].median为中值滤波器中的y轴的值，filter[2].median为中值滤波器中的z轴的值。
得到上述差值之后，可以判断xdiff、ydiff、zdiff是否大于阈值，若是则不满足预设工作条件；若否，则满足预设工作条件。
若满足，S540：基于平均偏移值对陀螺仪数据进行更新，得到更新后的陀螺仪零偏数据。
更新过程具体如下：
gyro_bais_x_new[i]＝offset[0]，i∈[0,M]；
gyro_bais_y_new[i]＝offset[1]，i∈[0,M]；
gyro_bais_z_new[i]＝offset[2]，i∈[0,M]；
更新后的陀螺仪零偏数据即为：
得到更新后的陀螺仪零偏数据即为gyro_bais_x、gyro_bais_y、gyro_bais_z。
若不满足，S550：重新采集相控阵天线的陀螺仪数据，并重新计算平均偏移值，循环执行，直至平均偏移值满足预设工作条件为止。
可选地，若不满足工作条件，可以重新采集该段数据并重新计算平均偏移值，循环执行，直至平均偏移值满足预设工作条件为止。
本申请实施例提供的一种天线跟踪方法中，可以在相控阵天线上电时，采集相控阵天线的陀螺仪数据；计算陀螺仪数据的平均偏移值；确定平均偏移值是否满足预设工作条件；若满足，基于平均偏移值对陀螺仪数据进行更新，得到更新后的陀螺仪零偏数据；若不满足，重新采集相控阵天线的陀螺仪数据，并重新计算平均偏移值，循环执行，直至平均偏移值满足预设工作条件为止。其中，通过对平均偏移值的判定，可以实现对陀螺仪的动态零偏校准，从而得到更加准确的陀螺仪零偏数据。
下述对用以执行的本申请所提供的天线跟踪方法对应的装置、设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。
图6为本申请实施例提供的天线跟踪装置的结构示意图，请参照图6，该装置包括：校准模块610、时延模块620、预测模块630以及补偿模块640；
校准模块610，用于对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；
时延模块620，用于确定天线跟踪的时延数据，时延数据包括以下至少一项：软件系统时延、惯导时延、指令时延；
预测模块630，用于根据更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；
补偿模块640，用于根据预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，预测模块630，具体用于基于更新后的陀螺仪零偏数据以及时延数据预测相控阵天线的角度变化信息，将角度变化信息作为预测结果，角度变化信息包括：航向角变化信息、俯仰角变化信息以及横滚角变化信息。
可选地，预测模块630，具体用于根据角度变化信息确定补偿后的天线波束指向，天线波束指向包括：方位角指向以及仰角指向；按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
可选地，预测模块630，具体用于根据角度变化信息确定相控阵天线的当前姿态旋转矩阵；基于当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向的单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量；基于补偿后的各方向的单位矢量得到补偿后的天线波束指向。
可选地，预测模块630，还用于基于当前时刻地理坐标系下波束指向的仰角以及方位角确定当前波束指向的单位矢量。
可选地，时延模块620，具体用于响应于用户的输入，得到天线跟踪的时延数据；或者，基于天线的历史执行数据，生成天线跟踪的时延数据。
可选地，校准模块610，具体用于在相控阵天线上电时，采集相控阵天线的陀螺仪数据；计算陀螺仪数据的平均偏移值；确定平均偏移值是否满足预设工作条件；若满足，基于平均偏移值对陀螺仪数据进行更新，得到更新后的陀螺仪零偏数据；若不满足，重新采集相控阵天线的陀螺仪数据，并重新计算平均偏移值，循环执行，直至平均偏移值满足预设工作条件为止。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
图7为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图，请参照图7，计算机设备，包括：存储器710、处理器720，存储器710中存储有可在处理器720上运行的计算机程序，处理器720执行计算机程序时，实现天线跟踪方法的步骤。
可选地，计算机设备具体可以是前述天线的控制设备，该控制设备具体可以是电脑、专用电子设备，或者集成设置于天线上的控制器等，在此不作具体的形态上的限制，凡是可以实现上述方法的执行过程即可。
本申请实施例的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，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，实现天线跟踪方法的步骤。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，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。另一点，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，可以是电性，机械或其它的形式。
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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，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)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：
对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；
确定天线跟踪的时延数据，时延数据包括以下至少一项：软件系统时延、惯导时延、指令时延；
根据所述更新后的陀螺仪零偏数据以及所述时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；
根据所述预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述更新后的陀螺仪零偏数据以及所述时延数据预测天线波束指向，得到预测结果，包括：
基于所述更新后的陀螺仪零偏数据以及所述时延数据预测所述相控阵天线的角度变化信息，将所述角度变化信息作为所述预测结果，所述角度变化信息包括：航向角变化信息、俯仰角变化信息以及横滚角变化信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪，包括：
根据所述角度变化信息确定补偿后的天线波束指向，所述天线波束指向包括：方位角指向以及仰角指向；
按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述角度变化信息确定补偿后的天线波束指向，包括：
根据所述角度变化信息确定所述相控阵天线的当前姿态旋转矩阵；
基于所述当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向的单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量；
基于所述补偿后的各方向的单位矢量得到所述补偿后的天线波束指向。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前姿态旋转矩阵以及当前波束指向额单位矢量确定补偿后的各方向的单位矢量之前，所述方法还包括：
基于当前时刻地理坐标系下波束指向的仰角以及方位角确定所述当前波束指向的单位矢量。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定天线跟踪的时延数据，包括：
响应于用户的输入，得到所述天线跟踪的时延数据；或者，
基于天线的历史执行数据，生成所述天线跟踪的时延数据。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据，包括：
在所述相控阵天线上电时，采集所述相控阵天线的陀螺仪数据；
计算所述陀螺仪数据的平均偏移值；
确定所述平均偏移值是否满足预设工作条件；
若满足，基于所述平均偏移值对所述陀螺仪数据进行更新，得到更新后的陀螺仪零偏数据；
若不满足，重新采集所述相控阵天线的陀螺仪数据，并重新计算平均偏移值，循环执行，直至所述平均偏移值满足预设工作条件为止。
8.一种天线跟踪装置，其特征在于，所述装置包括：校准模块、时延模块、预测模块以及补偿模块；
所述校准模块，用于对相控阵天线的陀螺仪进行动态零偏校准得到更新后的陀螺仪零偏数据；
所述时延模块，用于确定天线跟踪的时延数据，时延数据包括以下至少一项：软件系统时延、惯导时延、指令时延；
所述预测模块，用于根据所述更新后的陀螺仪零偏数据以及所述时延数据预测天线波束指向，得到预测结果；
所述补偿模块，用于根据所述预测结果，对天线波束指向进行补偿，并按照补偿后的天线波束指向进行天线跟踪。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器，所述存储器中存储有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，实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述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，实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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