ES2895032T3 - Procedimiento y dispositivo para mantener el apuntamiento de una antena a un satélite - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para mantener la dirección de apuntamiento de una antena en el eje de un satélite caracterizado porque realiza al menos los siguientes pasos: Para i variando de 1 a n, siendo n un número determinado de mediciones, Medir el valor de una señal de seguimiento SNRi recibida del satélite durante un tiempo determinado, Expresar el valor de la señal de seguimiento SNRi en función de los parámetros K1 y K2 relacionados con el diagrama de la antena, de un periodo de tiempo j y de un valor de la relación señal/ruido SNR0 obtenida sin desorientación deliberada de la antena, **(Ver fórmula)** con: εz y εy de los valores de desviación del satélite, i variando de 1 a n, el índice de una medición de SNR en una ventana de tiempo determinada, j el índice del período de tiempo anterior de índice i, sumamos todas las mediciones anteriores, εzj y εyj las velocidades angulares para al menos dos ejes y y z, diferentes del eje de apuntamiento de la antena hacia el satélite, dτ un período de muestreo, Definir una función de coste a partir del valor de SNRi y su valor estimado **(Ver fórmula)** pi es un factor de ponderación elegido por el operario, Encontrar los parámetros óptimos y en el sentido de los mínimos cuadrados, es decir, minimizar la función J en cada paso de tiempo, Utilizar el resultado de la comparación de los valores estimados con el valor de referencia para mantener la dirección de apuntamiento.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para mantener el apuntamiento de una antena a un satélite
La invención se refiere a un procedimiento y dispositivo para mantener la dirección de apuntamiento de una antena con un satélite. Se utiliza para las comunicaciones por satélite (Satcom), donde las antenas pueden montarse en vehículos terrestres, aeronaves y barcos.
Para proporcionar comunicaciones por satélite en vehículos en movimiento, las antenas de estos vehículos deben dirigirse hacia un satélite. Para ello, las antenas se montan en plataformas estabilizadas conocidas como APS (Antenna Positioning Systems). Los requisitos de precisión de apuntamiento dependen de la banda de frecuencias de la telecomunicación, del tamaño de la antena y de su tecnología.
Se conocen varias técnicas de posicionamiento de antenas en el arte previo. Los problemas técnicos que hay que resolver son garantizar una velocidad máxima de enlace por satélite y no transmitir hacia un satélite vecino.
Una primera técnica o de "bucle abierto" requiere el uso de un sistema de navegación de precisión, llamado INS (Sistema de Navegación Inercial) o AHRS (Attitude and Heading Reference System), para medir la actitud, el rumbo y la posición GPS. Este proceso tiene en cuenta las posiciones absolutas.
Una segunda técnica, o apuntamiento en bucle cerrado, utiliza el principio de la desviometría, es decir, el cálculo de las desviaciones angulares de la antena respecto al satélite. Este cálculo utiliza una señal que es la imagen de la calidad del enlace, llamada señal de seguimiento, procedente, por ejemplo, de un receptor de baliza por satélite o de un módem. Esta técnica utiliza un patrón de desviación, es decir, una desorientación inducido deliberadamente en la línea de visión de la antena para variar la señal de seguimiento y así estimar la separación entre satélites. El procedimiento de bucle cerrado utilizado recibe el nombre de su cifra de desviación. Existen dos familias de patrones: "Step Tracking", que inyecta movimientos intermitentes, y "Conical Scan", que inyecta movimientos continuos.
Un tercer procedimiento es la estrategia híbrida, que yuxtapone una estrategia de bucle abierto y otra de bucle cerrado.
Una cuarta técnica descrita en la publicación de E. Broussard et al. Broussard et al, titulado "Hybrid satellite position estimator using self-induced dither for Satcom on the Move" presenta una técnica que utiliza las mediciones proporcionadas por al menos dos giroscopios colocados en la base del posicionador. La exploración necesaria para estimar la dirección de apuntamiento se realiza sin ningún movimiento voluntario de la antena. Los movimientos de exploración se obtienen en particular con el ruido de la medición. Ejemplos del estado de la técnica son el artículo " Hybrid satellite position estimator using self-induced dither for SATCOM on the move", por E. Broussard et al. (2017) y el documento US2006/273958.
Las técnicas implementadas en el arte previo tienen varias ventajas, sin embargo, todavía hay algunas áreas de mejora para optimizar la retención de la dirección de apuntamiento de una antena.
La idea de la presente invención se basa en un nuevo enfoque que posiciona un dispositivo configurado para medir las velocidades angulares situado en la propia antena y un procesamiento de datos adecuado.
La invención se refiere a un procedimiento para mantener la dirección de apuntamiento de una antena en el eje de un satélite caracterizado porque realiza al menos los siguientes pasos:
Para i variando de 1 a n, siendo n un número determinado de mediciones,
Medir un valor de la señal de seguimiento SNRirecibida del satélite durante un tiempo determinado, Expresar el valor de la señal de seguimiento SNRi en función de los parámetros Ki y K2 relacionados con el diagrama de la antena, un período de tiempo j y un valor de la relación señal/ruido SNRo obtenido sin el desorientación deliberado de la antena,
con :
£z y £y de los valores de desviación del satélite,
i variando de 1 a n, el índice de una medición de SNR en una ventana de tiempo determinada, j del período anterior por un índice i, sumamos todas las mediciones anteriores,
e'zjy e'yj las velocidades angulares para al menos dos ejes y y z, diferentes del eje de apuntamiento de la antena hacia el satélite,
dT un período de muestreo,
Definir una función de coste a partir del valor de SNRi y su valor estimado
Pi es un factor de ponderación elegido por el operario,
Encontrar los parámetros óptimos y y z en el sentido de mínimos cuadrados, es decir, minimizando la función J en cada paso de tiempo,
Utilice el resultado de la comparación de los valores estimados con el valor de referencia para mantener la dirección de apuntamiento.
Según una variante, el valor SNR se expresa en forma de sistema lineal agrupando los resultados de las n £- y i - l £.
. . . -,_1 ZJ y el ^ i =1 yj y una segunda matriz X que agrupa los valores de desviación del satélite y el valor SNR0, se estima un vector X a partir del sistema lineal Y=AX mediante un método de mínimos cuadrados común, para cada nuevo valor de señal de baliza SNR, se deduce un valor de desviación angular según el eje y y un segundo valor angular estimado £z según el eje z:
con
- tz, £y: las velocidades angulares medidas por los giroscopios situados en la antena,
- dr. el periodo de muestreo,
- i : el índice de la medición en la ventana temporal, i e [1..n],
- j : el índice de la medición anterior a la medición actual i,
- n : el número de mediciones utilizadas en la ventana de tiempo,
T n = —
las mediciones ^ de W¡ e Y¡ se agrupan en dos matrices A e Y:
El vector X se estima mediante un método de mínimos cuadrados común: X=(AT.A)~1.AT.Y, siendo AT la transposición de la matriz A,
x s
Se obtiene una estimación y ' £z> para cada una de las velocidades angulares sz, £y a partir de la estimación de X:
Se tienen en cuenta los sesgos en la medición de las velocidades angulares y se realizan los siguientes pasos
con :
- £zm, £ym: las velocidades angulares medidas por los giroscopios de las antenas,
- bz, by : los sesgos de los giroscopios de las antenas,
- dT : el periodo de muestreo,
- i : el índice de la medición actual en la ventana de tiempo, i e [1 ... n],
- j : el índice de la medición anterior a la medición actual i,
- n : el número de mediciones utilizadas en la ventana de tiempo,
Se determinan las estimaciones óptimas S"z’ £yi
de los parámetros sz, £y, bz, byy SNRo en el sentido de mínimos cuadrados.
£ La estimación del sesgo tiene la forma de un sistema lineal en el caso de que las estimaciones de desviación z' y se tomen de un módulo de procesamiento de datos y se utilicen como entradas para el estimador de sesgo:
Yb. =Wvhb.¡- XAb
con :
Ab es la matriz que contiene n filas de Wbi. Yb es la matriz de n filas de Ybi,
, - i
la estimaci¡óónn Xb ~ {A bT.Ab>) ,AbT.Ylb permite estimar los sesgos h z y b v \
x b = \bz by {Kx.bz2 K2.by2) SNR0\ ,
bZx,b^y> £ £
Se estiman los sesgos Uz y ’ y se calculan las velocidades angulares, y ’ 2
£ =£jr ’rij — b uy
E 7Zj = E 7 u b7 L,.
Los dos ejes y y z para determinar las velocidades angulares se eligen para que sean ortogonales.
El valor cero puede utilizarse como valor de referencia para el servo control.
Según una variante, se utiliza un movimiento continuo de la antena para la estimación, generado por cualquier fenómeno que haga que el haz de la antena se mueva con respecto al satélite, como un ruido de medición, una flexibilidad mecánica, un error de servo control, o un movimiento voluntario realizado por un operario.
En otra realización, el valor de las desviaciones angulares se estima continuamente y se utiliza un bucle de servo control para mantener la antena en una dirección de apuntamiento óptima.
La invención también se refiere a un dispositivo para mantener la dirección de apuntamiento de una antena en el eje de un satélite caracterizado porque comprende al menos los siguientes elementos:
Un módulo para medir un valor de una señal SNRi emitida por el satélite para un instante i,
Un dispositivo para determinar al menos una primera velocidad angular y al menos una segunda velocidad angular en la antena, para al menos dos ejes y y z, no ortogonales y diferentes del eje de apuntamiento de la antena hacia el satélite,
Un módulo de procesamiento de datos configurado para realizar los pasos del procedimiento según la invención, recibiendo los valores medidos de las velocidades angulares, el valor de la relación señal/ruido medida SNR y generando una señal de control a un dispositivo de corrección de la desviación angular. El dispositivo utilizado para determinar las velocidades angulares es un girómetro o incluye un estimador del sesgo de las mediciones.
El dispositivo puede comprender un bucle de servo control configurado para corregir continuamente una desviación angular.
Otras características y ventajas de la presente invención quedarán más claras al leer la descripción de los ejemplos ilustrativos y no limitativos de la presente invención anexos a las figuras, que muestran:
• La Figura 1, un ejemplo de sistema que comprende una aeronave en comunicación con un satélite,
• La Figura 2, un diagrama que muestra el procesamiento de datos para mantener la dirección de apuntamiento, y • La Figura 3, una realización alternativa para calcular el valor de sesgo de una medición.
Para facilitar la comprensión del procedimiento y del aparato asociado, se describe a continuación, a modo de ejemplo, una aeronave equipada con una antena de comunicación utilizada para el enlace Satcom (Figura 1).
El satélite 1 transmite una señal.
La aeronave 2 está equipada con una antena 3 montada, por ejemplo, en su fuselaje 4 mediante un soporte de antena 5. El montaje de la antena y su soporte es conocido por el arte previo y no se detallará. La antena está equipada con un receptor de señales de satélite.
Un dispositivo 7 configurado para medir velocidades angulares comprende, por ejemplo, al menos dos girómetros 7y, 7z, que están directamente asociados a la antena, y que están fijados, por ejemplo, a la antena. Los dos girómetros 7y, 7z, están conectados a un procesador 8 provisto de un módulo de procesamiento de datos 9 que recibirá los valores de las velocidades angulares medidas por los girómetros y una medida del factor de calidad del enlace del satélite, o señal de seguimiento, que se debe maximizar, para procesarlos con el fin de proporcionar una señal representativa de las desviaciones medidas. El factor de calidad puede ser cualquier señal que represente la imagen de la tasa de enlace del satélite. Para una descripción más concreta, se da el ejemplo de la relación señal/ruido (SNR) de un receptor de balizas por satélite. Las mediciones y los resultados del procesamiento de datos se almacenarán, por ejemplo, en una memoria de la aeronave. Los valores de las desviaciones angulares se comparan con un valor de referencia, normalmente cero o un valor cercano a cero, y el resultado se transmite a un dispositivo para corregir o compensar un error de posición angular 10. El dispositivo de corrección actuará sobre el soporte de la antena para mantener el apuntamiento de la misma o devolverla a una posición óptima para mantener un valor máximo de SNR. El procesador 8 puede formar parte del equipo de borde del dispositivo. La antena está conectada a un dispositivo de medición de señales de balizamiento 11.
Los giroscopios que permiten las mediciones se colocan directamente en la antena y no en el soporte de la misma como se describe en la técnica anterior.
La figura 2 muestra un ejemplo de la secuencia de pasos del proceso según la invención.
El valor de SNR es medido por el receptor de señal 6 y transmitido al procesador 8 y al módulo de procesamiento de datos 9 configurado para realizar los pasos del procedimiento según la invención. El valor de la SNR depende, entre otras cosas, de un valor de SNR0 (el valor máximo de la relación señal/ruido de que dispone el sistema cuando no hay desorientación).
El módulo de procesamiento de datos 9 también recibe valores de velocidad angular estimados por los dos giroscopios, al menos para la velocidad angular del eje y y para la velocidad angular del eje z. Los ejes y y z no son necesariamente ortogonales. Los ejes elegidos para medir las desviaciones del satélite (ángulos expresados en grados) son diferentes del eje de apuntamiento de la antena alineado en la dirección del satélite.
La pérdida de SNR resultante de la desorientación de la antena se ilustra en la Figura 2, diagrama 12. Depende del tamaño, la forma y la tecnología de la antena, así como de la frecuencia de funcionamiento.
El procedimiento buscará al menos dos valores de desviación de los satélites, ¿y, £z, según el eje y de la antena y según el eje z de la antena respectivamente.
La SNR se expresa en función de las desviaciones, Ey y ez , de los coeficientes negativos Ki y K2 relacionados con la construcción de la antena y de un valor de SNRo desconocido
La velocidad angular de la antena proporciona una medición de la derivada temporal de estas desviaciones ¿Zy ¿y. Ki y K2 son coeficientes o constantes relacionados con el diagrama de la antena que son conocidos o estimados, SNR0 es el valor máximo de la relación señal/ruido disponible para el sistema cuando no hay desorientación. La realización de estos cálculos (equ.3) requiere movimientos de la antena y, por lo tanto, una desorientación, para obtener una estimación correcta. La desorientación puede ser natural, por ejemplo, debido al ruido de medición en la estimación naturalmente presente en el sistema, o voluntario por un operario.
Según una primera realización que no tiene en cuenta el valor del sesgo de las mediciones, la primera etapa de procesamiento realizada en el módulo de procesamiento consiste en expresar el diagrama de la antena en función de la desorientación de la antena.
Para un índice i de una ventana de tiempo, el valor de SNRi medido se expresa como sigue:
con:
£yj, £zj corresponde a la velocidad angular, medida por los girómetros y se refiere a la derivada temporal de los valores de desviación deseados del satélite £y, £z,
i, variando de 1 a n, es el índice de una medición en la ventana temporal, compuesta por n mediciones. n es un parámetro de ajuste relacionado con la ventana temporal T = n.dT Los valores marcados con 1 corresponden al paso de tiempo más reciente, los marcados con n al más antiguo.
j, variando de 1 a i-1 es el índice de una medición que precede a la medición i,
£zjy £yj son las velocidades angulares medidas por los giroscopios de la antena para el índice j, dT es el período de muestreo, por ejemplo, elegido según la arquitectura del sistema, del sensor que recibe las señales, con el fin de obtener una información suficiente para obtener un valor representativo sin saturar el módulo de procesamiento, será en particular función de la frecuencia de muestreo de la señal de baliza. El tamaño de la ventana temporal se elige de forma que haya suficientes muestras para disociar la señal útil del ruido, según los principios conocidos por el experto en procesamiento estadístico.
' c/\td. _ _ _ If ' f ZJ y y JJvno _ Es decir, los valores £z> y y SNRo que minimizan la función de coste J. La función de coste es la suma sobre la ventana de observación de los errores al cuadrado entre la medición de la SNRi y el valor estimado SNRi :
Pi es un factor de ponderación elegido por el operario.
Se puede utilizar cualquier procedimiento de resolución por mínimos cuadrados conocido por el experto. Para la ilustración de este ejemplo, se sigue un enfoque lineal.
La ecuación (3) puede escribirse como
El siguiente paso es expresar la ecuación anterior (4) como un sistema lineal en sus parámetros
X = [2. K-i_.cLt .Sz .2 K 2.dLT.£y (SNRo Kz.s^ Ky.Sz2 ) ] (5) con:
- tzj, £yj: las velocidades angulares medidas por los girómetros situados en la antena,
- d r : el periodo de muestreo,
- i : el índice de la medición en la ventana temporal, i e [1 n],
- j : el índice de la medición anterior a la medición actual i, j e [1 (i -1)],
- n : el número de mediciones de la velocidad angular utilizadas en la ventana de tiempo.
Con una ventana de tiempo de T segundos, y realizando los pasos anteriormente descritos sobre las n mediciones,
T
n = —
se obtienen mediciones de w¡ e Y/, que se agrupan en dos matrices A e Y expresadas como sigue:
Se obtiene el siguiente sistema de ecuaciones sobredeterminado: Y = A.X.
El vector X se estima mediante el método de mínimos cuadrados común: X =(AT-A)-1-AT-Y.
AT es la transposición de la matriz A.
Se obtiene una estimación de las desviaciones angulares F V’ F en cada nuevo valor de la señal SNR a partir de la estimación de X:
Al final de la ejecución de los pasos descritos anteriormente, el procesador tiene un valor estimado para la desviación del satélite del eje y y un valor estimado para la desviación del satélite del eje z.
Ó C >-s,
Los valores estimados y z ’ para las desviaciones de los satélites se comparan entonces en el modulo de procesamiento de datos con un valor de referencia, el valor "0", que es la consigna de desviación cero o un valor cercano a cero. Si los valores de desviación de los satélites estimados se alejan demasiado de este valor de referencia o demuestran que hay una desorientación demasiado importante, el módulo de procesamiento 9 enviará una señal de control Sr al controlador de posición de la antena 10 con el fin de reposicionar (reorientar) la antena para obtener un valor óptimo de SNR.
La corrección a realizar se realiza de forma continua mediante un bucle de servo control que permite llevar este valor de desviación a cero en cualquier momento.
Cuando el vehículo sobre el que está montada la estación Satcom no se mueve demasiado rápido, es posible determinar la desviación no de forma continua, sino en momentos determinados.
La figura 3 ilustra una realización alternativa que tiene en cuenta el sesgo presente en las velocidades angulares medidas.
La velocidad angular medida em es igual a:
con:
- e : la velocidad angular verdadera, no sesgada,
- b: el sesgo de medición que debe identificarse.
El objetivo es tener en cuenta el sesgo de la medición para eliminarlo y mejorar el cálculo. Se parte del siguiente supuesto:
• El sesgo es constante (varía lentamente con el tiempo en relación con las otras señales implicadas).
Para un índice i, el valor de SNRi medido se expresa como sigue
con:
- bz, by : sesgo del giroscopio de la antena,
- dT : período de muestreo,
- i : índice de la medición actual en la ventana de tiempo, i e [1 n],
- j : índice de la medición anterior a la actual, j e [1 ( i-1)],
- n: número de mediciones utilizadas en la ventana temporal.
r
p l~i Jj
p iv i ñ
Se determinan las estimaciones óptimas 3" t z ’ z ’ y y ° iVKo en el sentido de mínimos cuadrados de los parámetros £z, £y, bz,by y SNRo. Se puede utilizar cualquier procedimiento de resolución por mínimos cuadrados conocido por el experto.
Si los parametros £ 3” F Cz se conocen de antemano, se dispone un estimador de sesgo 20 entre el receptor de señales 6 y el módulo de procesamiento de datos 9 (Figura 1).
El estimador de sesgo 20 recibe como entrada:
• La medición de la velocidad angular de los giroscopios: £ym, £zm,
• La medición de la señal de la baliza: SNRi,
La estimación de las desviaciones del satélite, es decir, la salida del módulo de tratamiento de datos 9:
En este caso, en el que los valores estimados de las desviaciones z' y se toman de un modulo de procesamiento de datos y se utilizan como entradas para el estimador de sesgo, se utiliza una resolución de mínimos cuadrados común (lineales) para calcular K , b y y 
Ybi = Wb¡.Xb (9)
donde
Ab es la matriz que contiene n filas de Wbi. Yb es la matriz de n filas de Yb¡.
La estimación ^ b ~
^b permite estimar bz y y 
A partir de la estimación del sesgo, bz y se calculan las velocidades angulares,
Las velocidades angulares estimadas cVi J y t z J se utilizan entonces como entradas a Yi yw¡ (4) para la siguiente estimación de las desviaciones angulares y y z '
Si los valores estimados de desviación del satélite se alejan demasiado de este valor de referencia o demuestran la existencia de una desorientación demasiado importante, entonces el módulo de procesamiento 9 enviará una señal de control Sr al controlador de posición de la antena 10 con el fin de reposicionar (reorientar) la antena para obtener un valor óptimo de SNR.
Sin apartarse del alcance de la invención, puede utilizarse cualquier procedimiento de solución lineal (mínimos cuadrados recursivos, mínimos cuadrados ponderados, mínimos cuadrados totales, etc.) o no lineal (optimización numérica).
El procedimiento y el dispositivo según la invención tienen, además de asegurar el apuntamiento óptimo de la antena en la dirección del satélite para mantener un valor máximo de la señal de seguimiento, las siguientes ventajas:
• Se necesitan menos sensores para el seguimiento de los satélites,
• Los valores de desviación estimados son independientes de la arquitectura del posicionador,
• Las mediciones y los cálculos en tiempo real permiten estimar los sesgos mediante el apuntamiento,
• El proceso no requiere movimientos rápidos, pequeños y controlados.
Claims (12)
1. Procedimiento para mantener la dirección de apuntamiento de una antena en el eje de un satélite caracterizado porque realiza al menos los siguientes pasos:
Para i variando de 1 a n, siendo n un número determinado de mediciones,
Medir el valor de una señal de seguimiento SNRirecibida del satélite durante un tiempo determinado, Expresar el valor de la señal de seguimiento SNRi en función de los parámetros Ki y K2 relacionados con el diagrama de la antena, de un periodo de tiempo j y de un valor de la relación señal/ruido SNRo obtenida sin desorientación deliberada de la antena,
con:
£z y £y de los valores de desviación del satélite,
i variando de 1 a n, el índice de una medición de SNR en una ventana de tiempo determinada, j el índice del período de tiempo anterior de índice i, sumamos todas las mediciones anteriores, eZj y £y¡ las velocidades angulares para al menos dos ejes y y z, diferentes del eje de apuntamiento de la antena hacia el satélite,
dT un período de muestreo,
Definir una función de coste a partir del valor de SNR¡ y su valor estimado SNR¿
pi es un factor de ponderación elegido por el operario,
es decir, minimizar la función J en cada paso de tiempo,
Utilizar el resultado de la comparación de los valores estimados con el valor de referencia para mantener la dirección de apuntamiento.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque:
el valor SNR se expresa como un sistema lineal agrupando los resultados de las n mediciones en una primera matriz A que expresa los J=1 z} y 1=1 y j y una segunda matriz X que agrupa los valores de desviación del satélite y el valor de la relación señal a ruido SNRo,
se estima un vector X a partir del sistema lineal Y=AX mediante un método común de mínimos cuadrados, p' para cada nuevo valor de señal de baliza SNR, se deduce un valor de desviación angular V’ según el eje p'
y y un segundo valor angular estimado zsegun el eje z:
con
- £zj, e'yj: las velocidades angulares medidas por girómetros situados en la antena,
- dr. el periodo de muestreo,
- i : el índice de la medición en la ventana temporal, i e [1..n],
- j : el índice de la medición anterior a la medición actual i,
- n: el número de mediciones utilizadas en la ventana de tiempo,
T
n = —
las medidas dT de W¡ e Y¡, se agrupan en dos matrices A e Y:
El vector X se estima mediante un método de mínimos cuadrados común: X=(AT-A)-1.AT-Y, siendo AT la transposición de la matriz A,
Se obtiene una estimación £y ’ £z ’ para cada una de las velocidades angulares ezi e'yj a partir de la estimación de X:
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se tienen en cuenta los sesgos en la medición de las velocidades angulares y se realizan los siguientes pasos:
Se expresa:
con :
- £zmj £ymj : las velocidades angulares medidas por los giroscopios de las antenas,
- bz,by : los sesgos de los giroscopios de las antenas,
- dT : el periodo de muestreo,
- i : el índice de la medición actual en la ventana de tiempo, i e [1 ... n],
- j : el índice de la medición anterior a la medición actual i,
- n : el número de mediciones utilizadas en la ventana de tiempo,
Se determinan las estimaciones óptimas £z’ £y> y ^ y y SNR0 de los parámetros t z, ey, bz, by y SNRo en el sentido de mínimos cuadrados.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el problema de estimación del sesgo se expresa en forma de un sistema lineal en el caso de que las estimaciones de las desviaciones z' V se tomen de un módulo de procesamiento de datos y se utilicen como entradas del estimador del sesgo
Ybi = Wb¡.Xb
con
wh: = 2.K1 í £z - CÍT^ éZjn. J. (t - 1).CÍT 2.K2.¡ Ey — CÍT^ éym J. (t - 1).CÍT (í - 1 ) 2.cít2 1
7=1 7=1
Ab es la matriz que contiene n filas de Wb¡. Yb es la matriz que contiene n filas de Yb¡.
La estimación Xb =(AbT-Ab)-1. AbT. Yb permite estimar los sesgos bz7 y b yv
Se estiman los sesgos 7 v b y y después se calculan las velocidades angulares,
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los dos ejes y y z para determinar las velocidades angulares son ortogonales.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el valor cero se utiliza como valor de referencia para el servo control.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque para la estimación se utiliza un movimiento continuo de la antena, generado por cualquier fenómeno que haga que el haz de la antena se mueva con respecto al satélite (1), como el ruido de medición, la flexibilidad mecánica, el error del servo control, o el movimiento voluntario producido por un operario.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor de las desviaciones angulares se estima continuamente y se utiliza un bucle servo control para mantener la antena en posición en una dirección de apuntamiento óptima.
9. Dispositivo para mantener la dirección de apuntamiento de una antena en el eje de un satélite , caracterizado porque comprende al menos los siguientes elementos:
Un módulo para medir un valor de una señal SNRi emitida por el satélite para un instante i,
Un dispositivo para determinar al menos una primera velocidad angular y al menos una segunda velocidad angular en la antena, para al menos dos ejes y y z, no ortogonales y diferentes del eje de apuntamiento de la antena hacia el satélite,
Un módulo de procesamiento de datos (9) configurado para realizar los pasos del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, recibiendo los valores medidos de las velocidades angulares, el valor medido de la relación señal/ruido SNR y generando una señal de control a un dispositivo de corrección de las desviaciones angulares (10).
10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo que permite determinar las velocidades angulares es un girómetro (7y, 7z).
11. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo que permite determinar las velocidades angulares comprende un estimador del sesgo de las mediciones (20).
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque comprende un bucle de servo control configurado para corregir continuamente una desviación angular.
Applications Claiming Priority (1)
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| FR1871833A FR3088784B1 (fr) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Procede et dispositif pour conserver le pointage d'une antenne avec un satellite |
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| ES2895032T3 true ES2895032T3 (es) | 2022-02-17 |
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