RU2667337C1 - Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов - Google Patents

Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов Download PDF

Info

Publication number
RU2667337C1
RU2667337C1 RU2017130103A RU2017130103A RU2667337C1 RU 2667337 C1 RU2667337 C1 RU 2667337C1 RU 2017130103 A RU2017130103 A RU 2017130103A RU 2017130103 A RU2017130103 A RU 2017130103A RU 2667337 C1 RU2667337 C1 RU 2667337C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
coordinate system
kro
angle
angles
Prior art date
Application number
RU2017130103A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Юрьевич Воробьев
Дмитрий Давидович Габриэльян
Валентин Иванович Демченко
Александр Анатольевич Саранов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
Priority to RU2017130103A priority Critical patent/RU2667337C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2667337C1 publication Critical patent/RU2667337C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться для юстировки зеркальных антенн стационарного и мобильного базирования по сигналам космических радиоизлучающих объектов с известными параметрами положения. Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов заключается в измерении угловых координат одного или нескольких космических радиоизлучающих объектов, положение каждого из которых в топоцентрической системе координат в момент проведения измерений является известным, формировании функционала, связанного с тремя углами, определяющими ориентацию зеркальной антенны относительно топоцентрической системы координат, и представляющего собой сумму квадратов невязок, соответствующих угловому положению космических радиоизлучающих объектов в топоцентрической системе координат, и измеряемых с помощью зеркальной антенны значений углов и минимизации данного функционала. Техническим результатом изобретения является расширение возможности по юстировке и повышению точности юстировки зеркальной антенны при использовании одного или нескольких космических радиоизлучающих объектов. 6 ил.

Description

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться для юстировки зеркальных антенн (ЗА) стационарного и мобильного базирования по сигналам космических радиоизлучающих объектов (КРО) с известными параметрами положения. Использование высокочастотных диапазонов в радиоприемных комплексах различного назначения (связь, навигация и др.), построенных на основе космических сегментов с космическими аппаратами (КА) на различных орбитах, обуславливает уменьшение ширины луча диаграммы направленности (ДН) антенн наземных комплексов. Это, в свою очередь, определяет необходимость более точного наведения луча в направлении на КРО, что влечет за собой повышение требований к точности юстировки, заключающейся в определении исходной пространственной ориентации антенны при ее монтаже и последующей калибровке датчиков углов.
Необходимость юстировки ЗА определяется неточностью установки антенны, обуславливающей:
- отклонение азимутальной оси вращения антенны от геодезического зенита;
- отклонение положения электрической оси антенны при нулевом показании датчика угла азимута от направления на географический север;
- отклонение положения электрической оси антенны при нулевом показании датчика угла места от плоскости геодезического горизонта.
Теоретические основы методов измерений характеристик и основанных на них способах юстировки антенн рассмотрены в [1 - Захарьев Л.Н., Леманский А.А., Турчин В.И. и др. Методы измерения характеристик антенн СВЧ. Под ред. Н.М. Цейтлина. - М.: Радио и связь, 1985. - 114 с.].
Известны способы, обеспечивающие повышение точности юстировки за счет исключения ошибки, вносимой не параллельностью азимутальной оси вращения юстируемой антенны и калибровочной вышки [2 - Пат. 2231803 Российская Федерация, МПК G01R 29/10. Способ юстировки антенны / Пихновский Г.П., Валов А.В., Герасимов Н.В.; заявитель и патентообладатель Государственное унитарное предприятие «Конструкторское бюро приборостроения» - №2002116985/09; заявл. 25.06.2002 г., опубл. 27.06.2004 г.; 3 - Пат. 2252427 Российская Федерация, МПК G01R 29/10, G01S 7/40. Способ юстировки оптической оси визира и электрической оси антенны / Пихновский Г.П., Валов А.В.; заявитель и патентообладатель Государственное унитарное предприятие «Конструкторское бюро приборостроения» - №2002135659/09; заявл. 26.12.2002 г., опубл. 20.05.2005 г.]. Указанная непараллельность может быть связана, в частности, с указанным выше отклонением азимутальной оси вращения от геодезического зенита.
Общим недостатком указанных способов юстировки является возможность их использования, как правило, для стационарных антенн. При этом установка калибровочных вышек не всегда возможна или целесообразна, в частности, в условиях плотной городской застройки. При эксплуатации передвижных антенных систем использование калибровочных вышек практически невозможно.
Известен способ юстировки антенн [4 - Гриценко А.А., Мехов В.В. Опыт разработки ситуационного центра для решения задач радиоконтроля в диапазонах частот спутниковых служб // Ионосфера. 2015. №68. С. 21-24], принятый за прототип, не связанный с использованием калибровочных вышек и основанный на юстировке с использованием принимаемых сигналов от нескольких (три и более КРО с известными координатами). Данный способ заключается в следующем:
- не менее чем для трех КРО, находящихся на равном и как можно большем угловом удалении друг от друга, для каждого КРО выполняется расчет целеуказаний на момент времени юстировки для наведения антенной системы на КРО (выполняется точный прогноз положения КРО на эпоху) и производится наведение луча антенны на КРО по максимуму принимаемого от выбранного КРО сигнала с фиксацией угловых координат;
- для каждого измерения вычисляется разность между расчетными и текущими угловыми направлениями на КРО;
- после выполнения двух предыдущих операций получается три и более (по числу КРО) значений разности угловых координат по углу азимута и углу места, представляющих собой методические и инструментальные ошибки, включающие систематическую и случайную составляющие. С учетом того, что систематические составляющие являются ошибками юстировки, а случайные составляющие распределены по нормальному закону, ошибки юстировки определяются как среднее арифметическое значение разности измерений.
Недостатками данного способа юстировки антенны являются:
- предположение об отсутствии ошибки, обусловленной отклонением азимутальной оси вращения антенны от геодезического зенита;
- необходимость использования трех и более КРО, расположенных на равных расстояниях друг от друга, что снижает возможность проведения юстировки;
- недостаточная точность юстировки, определяемая использованием для проведения юстировки средних арифметических значений вычисленных разностей.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение указанных недостатков известного способа, то есть обеспечение возможности юстировки ЗА с использованием одного КРО с произвольным угловым положением относительно юстируемой антенны, а при использовании двух и более КРО с произвольными угловыми положениями относительно юстируемой антенны - повышение точности юстировки за счет более точного учета геометрических факторов расположения КРО, используемых для юстировки.
Для решения указанной задачи предлагается способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов, положение которых относительно топоцентрической системы координат, начало которой связано с точкой размещения ЗА, является известным в момент юстировки, заключающийся в том, что по результатам приема юстируемой ЗА сигнала от каждого (одного или нескольких) КРО осуществляется оценивание углов Ξ, Ψ и Θ, определяющих положение конструкции ЗА в указанной топоцентрической системе координат (Ξ, Ψ и Θ - углы, определяющие три последовательных поворота конструкции ЗА, при которых антенна занимает свое положение).
Согласно изобретению, с использованием сигналов, принимаемых ЗА от КРО (одного или нескольких), проводят измерения углового положения КРО относительно ЗА, при проведении которых фиксируют показания датчиков угла места εn и угла азимута ϕn (n=1,…, N, N - число измерений, проводимых для юстировки ЗА). На основании результатов измерений, из условия минимизации функционала Ω(Ξ, Θ), находят оценки углов
Figure 00000001
,
Figure 00000002
и
Figure 00000003
, определяющие угловую ориентацию конструкции ЗА в топоцентрической системе координат, начало которой связано с точкой размещения ЗА, т.е. проводят юстировку антенны.
Функционал Ω(Ξ, Θ) представляет собой сумму невязок между измеряемыми с использованием ЗА значениями углов места εn и азимута ϕn КРО, используемыми для юстировки и аналогичными значениями углов этих же КРО, полученных для углов Ξ, Ψ и Θ, и имеет вид
Figure 00000004
в котором
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
и
Figure 00000013
- соответственно угол места и угол азимута в топоцентрической системе координат при проведении n-го измерения по сигналам КРО для юстировки ЗА (n=1, …, N;
Figure 00000014
, Nm - число измерений при юстировке с использованием m-го КРО; М - число КРО, с использованием которых проводится юстировка антенны).
Техническим результатом изобретения является расширение возможностей по юстировке и повышению точности юстировки ЗА при использовании одного или нескольких КРО.
Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемого способа из современного уровня техники неизвестно, поэтому он соответствует критериям «новизны» и «изобретательского уровня».
На фиг. 1 изображена последовательность операций, выполняемых при юстировке ЗА с использованием предлагаемого способа.
На фиг. 2 изображены топоцентрическая система координат ONEU, связанная с ЗА, а также показана последовательность поворотов на углы Ξ, Ψ и Θ, определяющие ориентацию ЗА в топоцентрической системе координат.
На фиг. 3 показаны определяемые для КРО угол места
Figure 00000015
, угол азимута
Figure 00000016
в топоцентрической системе координат.
На фиг. 4 показаны определяемые для КРО угол места εn, угол азимута ϕn в системе координат, связанной с ЗА.
На фиг. 5 приведена зависимость среднеквадратической погрешности углового положения электрической оси антенны после юстировки.
На фиг. 6 показана структурная схема устройства, реализующего данный предлагаемый способ.
Приведем более подробное описание способа. Производят прием радиосигнала, излучаемого одним или несколькими КРО, при этом измеряют параметры положения КРО в топоцентрической системе координат в известные моменты времени. Измерения проводят одним из известных способов, в частности, по максимуму сигнала, принимаемого антенной, или моноимпульсным способом [5 - Теоретические основы радиолокации: Учебн. пособие для вузов / А.А. Коростелев, Н.Ф. Клюев, Ю.А. Мельник и др.; Под ред. В.Е. Дулевича. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Сов. радио, 1978. 608 с.]. При измерении фиксируют показания датчиков угла места и угла азимута, соответствующих наведению электрической оси ЗА на КРО. С использованием полученных данных находят оценки углов
Figure 00000001
,
Figure 00000002
и
Figure 00000003
, определяющих ориентацию ЗА в топоцентрической системе координат, центр которой связан с ЗА.
При реализации предлагаемого способа выполняется следующая последовательность операций:
1. Для проведения юстировки ЗА выполняется измерение угловых координат одного или нескольких КРО, положения которых в топоцентрической системе координат в момент проведения измерений являются известными. При проведении измерений фиксируют показания датчика угла места εn и угла азимута ϕn, соответствующих наведению электрической оси антенны на наблюдаемый КРО при проведении n-го измерения.
2. На основе результатов измерений угловых координат КРО, угол места
Figure 00000017
и угол азимута
Figure 00000018
которого при проведении n-го измерения в топоцентрической системе координат в момент проведения измерений являются известными (n=1, …, N;
Figure 00000019
, Nm - число измерений при юстировке с использованием m-го КРО; М - число КРО, с использованием которых проводится юстировка антенны), составляется система трех уравнений, связывающая между собой значения углов, определяющих положение КРО в топоцентрической системе координат в момент проведения измерений, показания датчиков углов ЗА при наведении электрической оси ЗА на КРО в момент проведения измерений и углы Ξ, Ψ и Θ, определяющие ориентацию ЗА в топоцентрической системе координат.
Figure 00000020
n=1, …, N.
С использованием третьего уравнения системы (1) производится исключение неизвестной Ψ из системы уравнений (1) с использованием замены
Figure 00000021
Решение полученной системы двух уравнений находится из условия минимизации функционала, составленного как сумма квадратов левых частей первого и второго уравнений из (1) с учетом проведенной замены (2). Данный функционал имеет вид
Figure 00000022
в котором
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Данный функционал представляет собой сумму квадратичных невязок между значениями углов КРО, измеряемыми с использованием юстируемой ЗА, и значениями углов, определяющими положение КРО в топоцентрической системе координат, а также углами Ξ, Ψ и Θ, значения которых уточняют с использованием итерационного алгоритма.
3. Оценки углов
Figure 00000030
,
Figure 00000031
и
Figure 00000032
, определяющих положение антенны в топоцентрической системе координат ONEU, находятся из условия минимизации сформированного функционала по значениям углов Ξ, Ψ и Θ.
Указанная последовательность операций приведена на фиг. 1.
Проведенный сравнительный анализ заявленного способа и прототипа показывает, что в заявленном способе изменены режимы двух операций прототипа:
- для юстировки ЗА используют не три КРО, расположенных на равном расстоянии друг от друга, а один или несколько КРО с произвольным угловым положением относительно юстируемой ЗА;
- угловую ориентацию ЗА в топоцентрической системе координат для угла места и угла азимута определяют не как среднее арифметическое значение разности соответствующих измеренных значений углов и углов положения КРО в топоцентрической системе координат, а из условия минимизации функционала (3).
Рассмотрим более подробно существо предлагаемого способа. В точке размещения ЗА задается топоцентрическая система координат ONEU, показанная на фиг. 2. Ось ОЕ лежит в плоскости геодезического горизонта и направлена на географический восток, ось ON данной системы координат лежит в плоскости геодезического горизонта и направлена на географический север, и ось OU совпадает с направлением геодезического зенита, дополняя систему координат до правой тройки. Ориентация антенны, рассматриваемой как твердое тело, относительно топоцентрической системы координат может быть определена с помощью трех углов Эйлера Ξ, Ψ и Θ, показанных на фиг. 2. Указанные углы описывают последовательные вращения ЗА и связанной с ней декартовой системы координат Oxyz как твердого тела относительно топоцентрической системы координат [6 - Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1977. - 832 с. ]. Приведенная на фиг. 3 последовательность поворотов включает:
- поворот вокруг оси Oz (первоначально ось Oz совпадает с осью OU) на угол Ξ;
- поворот вокруг полученной после первого преобразования оси Оу на угол Ψ;
- поворот вокруг полученной после второго преобразования оси Oz на угол Θ.
Положение КРО в топоцентрической системе координат ONEU при проведении юстировки антенны является известным и определяется углом места
Figure 00000033
и углом азимута
Figure 00000034
(фиг. 3). Однако из-за несовпадения осей системы координат Oxyz, связанной с антенной, с осями топоцентрической системы координат ONEU, как показано на фиг. 2, угол места εn и угол азимута ϕn, отсчет которых показан на фиг. 3, измеряемые по показаниям соответствующих датчиков, отличаются от
Figure 00000035
и
Figure 00000036
. Несовпадение осей антенны с осями топоцентрической системы координат ONEU, как отмечалось выше, заключается в отклонении азимутальной оси вращения антенны от геодезического зенита, отклонении положения электрической оси антенны при нулевом показании датчика угла азимута от направления на географический север и отклонении положения электрической оси антенны при нулевом показании датчика угла места от плоскости геодезического горизонта.
Взаимосвязь между угловым положением КРО в топоцентрической системе координат ONEU и угловым положением, измеряемым антенной, определяется следующим преобразованием
Figure 00000037
в котором элементы матрицы А определяются выражениями [6]
А11=cos Ξ ⋅ cos Ψ ⋅ cos Θ - sin Ξ ⋅ sin Θ,
A12=-cos Ξ ⋅ cosΨ ⋅ sin Θ - sinΞ ⋅ cos Θ,
A13=cos Ξ⋅cos Ψ
A21=sin Ξ ⋅ cos Ψ ⋅ cos Θ + cos Ξ ⋅ sin Θ,
A22=-sin Ξ ⋅ cos Ψ ⋅ sin Θ + cosΞ ⋅ cos Θ
A23=sin Ξ ⋅ sin Ψ
A31=-sinΨ ⋅ cosΘ, A32=sinΨ ⋅ sinΘ, А33=cosΨ.
Данная матрица построена таким образом, что в нее входят все три угла, определяющие ориентацию ЗА в топоцентрической системе координат. Неизвестные углы Ξ, Ψ и Θ определим из условия минимизации следующего квадратичного функционала
Figure 00000038
где Т - знак операции транспонирования.
С использованием третьей строки матричного уравнения (4) выразим угол Ψ через угол Θ с помощью следующего выражения
Figure 00000039
Это позволяет перейти от квадратичного функционала (5), определяемого тремя переменными Ξ, Ψ и Θ, к более простому функционалу относительно двух Ξ и Θ переменных
Figure 00000040
в котором
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
Figure 00000044
Figure 00000045
Figure 00000046
Figure 00000047
Выражения (4)-(7) определяют однозначную связь между углом места и углом азимута при наблюдении КРО в топоцентрической системе координат, измеряемыми с использованием ЗА углом места и углом азимута того же КРО с углами Ξ, Ψ и Θ, определяющими ориентацию ЗА относительно топоцентрической системы координат.
Для определения оценок углов Ξ, Ψ и Θ в предлагаемом способе наложим условие минимизации квадратичного функционала (7)
Figure 00000048
Стационарные точки данного функционала определяются из решения системы уравнений
Figure 00000049
Достаточным условием существования минимума функционала (5) является положительное значение как определителя:
Figure 00000050
так и его элемента:
Figure 00000051
в стационарной точке.
Существование производных по всем переменным в (9) и (10) определяется выбором вида функционала Ω(Ξ, Θ).
Решение системы уравнений (9) выполняют с использованием итерационного алгоритма, включающего серию последовательных уточнений углов Ξ и Θ, определяющих положение ЗА относительно топоцентрической системы координат с использованием следующей последовательности операций (фиг. 1):
1. Выполнение измерений угловых координат заданных КРО (однократно или многократно на заданном интервале времени).
2. Выбор первоначальных оценок углов Ξ1=0 и Θ1=0.
3. Вычисление значения квадратичного функционала Ω(Ξj, Θj) при выполнении j-й итерации (первая итерация).
4. Сравнение полученного значения квадратичного функционала с пороговым значением.
5. Выбор при условии, что полученное значение квадратичного функционала меньше порогового Ω(Ξj, Θj)<η, текущих значений Ξj, Θj и соответствующего им значения Ψj, вычисляемого с использованием выражения (6), (j=1, 2, …), в качестве оценки углов, определяющих угловое положение ЗА в топоцентрической системе координат и завершение процесса уточнения оценок углов. Если отмеченное условие выполняется при первой итерации (j=1), Ξ1=0, Θ1=0 и соответственно с (6) Ψ1=0 принимаются как оценки углов, определяющих угловое положение ЗА в топоцентрической системе координат и соответственно юстировка антенны не требуется. При невыполнении указанного в п. 5 условия производятся вторая, а при необходимости (до выполнения условия сравнения в п. 5) и последующие итерации, включающие пп. 6, 7, 3, 4, 5.
6. Вычисление градиента квадратичного функционала в точке Ξj, Θj (j=1, 2, …).
7. Вычисление новых текущих значений углов Ξ и Θ по формулам
Figure 00000052
где
Figure 00000053
,
Figure 00000054
.
Сходимость рассматриваемого итерационного процесса определяется тем, что функционал (3) является квадратичной функцией своих переменных и имеет монотонный характер сходимости по каждой из переменных.
Таким образом, данная последовательность операций позволяет решить невырожденную задачу нахождения двух неизвестных углов Ξ и Θ по результатам измерения угла места и угла азимута КРО с использованием ЗА и известным значениям углов места и азимута того же КРО в топоцентрической системе координат. После нахождения оценок углов Ξ и Θ оценка угла Ψ находится на основе соотношения (6). Преимуществом представленного алгоритма является его вычислительная простота, так как, несмотря на громоздкие выражения, определяющие функционал Ω(Ξ, Θ), производные ∂Ω(Ξ,Θ)/∂Ξ и ∂Ω(Ξ, Θ)/∂Θ имеют простую форму.
Для определения достижения технического результата проанализируем точность юстировки ЗА. На фиг. 5 приведена зависимость среднеквадратической погрешности углового положения электрической оси антенны после юстировки X, нормированной к ширине диаграммы направленности (ДН) ЗА по уровню половинной мощности θ, от нормированной также к величине θ погрешности измерений угловых координат σ одного КРО. Значение погрешности X определяется следующей формулой
Figure 00000055
где элементы матрицы
Figure 00000056
определяются формулами из (4) для оценок углов
Figure 00000057
Figure 00000058
и
Figure 00000059
Угол места и угол азимута КРО выбраны равными соответственно ε0=63° и ϕ0=47°.
Рассмотрим реализацию предлагаемого способа юстировки ЗА на примере устройства, приведенного в виде структурной схемы на фиг. 6. В состав устройства входят антенная система (АС) 1, включающая устройства формирования данных об угловом положении КРО - углов εn и ϕn, блок оценивания невязки (БОН) 2, блок сравнения (БС) 3, блок вычисления функции и градиента функции (БВФиГ) 4 и блок вычисления оценок углов (БВОУ) 5, определяющих положение ЗА в топоцентрической системе координат.
Излучаемые КРО радиосигналы принимаются АС 1, и на их основе в АС 1 формируются данные об угловом положении КРО - углов εn и ϕn относительно ЗА в привязке к моменту времени измерения. Определение углового положения КРО относительно ЗА проводится с использованием одного из известных способов, например, моноимпульсного.
После завершения сеанса измерений массив значений углов εn, ϕn поступает на первый вход БОН 2. В БОН 2 при выборе первоначальных значений углов Ξ1=0, Θ1=0 происходит определение невязки функционала Ω(Ξ1, Θ1). Полученное значение и значения Ξ1=0, Θ1=0 поступают на вход БС 3, где выполняется сравнение Ω(Ξ1, Θ1) с заданным пороговым значением η. При выполнении условия Ω(Ξ1, Θ1)<η значения Ξ1=0, Θ1=0 принимаются в качестве оценок, определяющих положение ЗА в топоцентрической системе координат. При этом также принимается, что угол Ψ1=0.
В случае Ω(Ξ1, Θ1)>η со второго выхода БС 3 значения Ξ1, Θ1 поступают на вход БВФиГ 4, где вычисляются значения градиента квадратичного функционала Ω(Ξ1, Θ1) и определяются значения Ξ2, Θ2 в соответствии с выражением (11) при j=1. Полученные значения поступают на второй вход БОН 2, где производится вычисление Ω(Ξ2, Θ2), после чего все операции, выполняемые в БОН 2, проводятся для нового значения квадратичного функционала. При необходимости выполняются последующие итерации. При этом при переходе от j-й итерации к j+1-й в БВФиГ 4, в соответствии с формулой (11), вычисляются Ξj+1, Θj+1. Указанные значения поступают на второй вход БОН 2, где производится вычисление Ω(Ξj+1, Θj+1) выхода БОН 2 значения Ω(Ξj+1, Θj+1), Ξj+1, Θj+1 поступают на вход БС 3, и при выполнении условия Ω(Ξj+1, Θj+1)<η поступают на вход БВОУ 5. В БВОУ 5 при этом формируются оценки углов
Figure 00000060
,
Figure 00000061
и на основе
Figure 00000062
,
Figure 00000063
с использованием соотношения (6) оценка
Figure 00000064
.
Таким образом, в результате изменения режима двух операций:
- использование не трех КРО, расположенных на равном расстоянии друг от друга, а одного или нескольких КРО с произвольным угловым положением относительно юстируемой ЗА;
- определение угловой ориентации ЗА в топоцентрической системе координат для угла места и угла азимута на основе минимизации функционала
Figure 00000065
в котором
Figure 00000066
Figure 00000067
Figure 00000068
Figure 00000069
Figure 00000070
Figure 00000071
Figure 00000072
обеспечивающего получение оценок углов
Figure 00000073
и
Figure 00000074
, и далее с использованием соотношения
Figure 00000075
получение оценки угла
Figure 00000076
позволяет достичь следующий технический результат: расширить возможности по юстировке и повышению точности юстировки ЗА при использовании одного или нескольких КРО.

Claims (12)

  1. Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов, при котором оценивают углы, определяющие положение конструкции зеркальной антенны по результатам измерений углового положения одного или нескольких космических радиоизлучающих объектов путем приема сигналов их излучения, отличающийся тем, что для юстировки используют один или N космических радиоизлучающих объектов, по результатам измерений угла места εn и угла азимута ϕn определяют угловую ориентацию зеркальной антенны в топоцентрической системе координат на основе минимизации функционала
  2. Figure 00000077
  3. в котором
    Figure 00000078
  4. Figure 00000079
  5. Figure 00000080
  6. Figure 00000081
  7. Figure 00000082
  8. Figure 00000083
  9. Figure 00000084
  10. обеспечивающего получение оценок углов
    Figure 00000085
    и
    Figure 00000086
    , и далее с использованием соотношения
  11. Figure 00000087
  12. получают оценку угла
    Figure 00000088
    .
RU2017130103A 2017-08-24 2017-08-24 Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов RU2667337C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130103A RU2667337C1 (ru) 2017-08-24 2017-08-24 Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130103A RU2667337C1 (ru) 2017-08-24 2017-08-24 Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2667337C1 true RU2667337C1 (ru) 2018-09-18

Family

ID=63580216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130103A RU2667337C1 (ru) 2017-08-24 2017-08-24 Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2667337C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2217847C2 (ru) * 1994-06-09 2003-11-27 Томсон Конзьюмер Электроникс Инк. Способ и устройство для ориентации антенны
RU2262117C2 (ru) * 2003-06-24 2005-10-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Способ юстировки антенны радиолокационной станции
US7663543B2 (en) * 2005-10-12 2010-02-16 The Directv Group, Inc. Alignment method for multi-satellite consumer receiver antennas
RU2536609C1 (ru) * 2013-10-10 2014-12-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2217847C2 (ru) * 1994-06-09 2003-11-27 Томсон Конзьюмер Электроникс Инк. Способ и устройство для ориентации антенны
RU2262117C2 (ru) * 2003-06-24 2005-10-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Способ юстировки антенны радиолокационной станции
US7663543B2 (en) * 2005-10-12 2010-02-16 The Directv Group, Inc. Alignment method for multi-satellite consumer receiver antennas
RU2536609C1 (ru) * 2013-10-10 2014-12-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Giorgi et al. Carrier phase GNSS attitude determination with the multivariate constrained LAMBDA method
CN110058204B (zh) 一种基于方向图匹配的星载天线波束中心定标方法
RU2632922C2 (ru) Многопозиционный пассивный радиолокационный комплекс, реализующий комбинированный одноэтапный способ определения местоположения летательного аппарата на этапе захода на посадку
Hansen et al. Spherical near-field scanning at the Technical University of Denmark
RU2699552C1 (ru) Способ пассивной однопозиционной угломерно-доплеровской локации перемещающихся в пространстве радиоизлучающих объектов
Voitsik et al. Frequency-dependent core shifts in ultracompact quasars
CN109633722B (zh) 基于三分之一l1波长天线构型的小型无人机卫星寻北方法
Wijnholds Embedded element patterns in hierarchical calibration of large distributed arrays
RU2674432C1 (ru) Способ калибровки радиолокационной станции с активной фазированной антенной решёткой
Sutyagin et al. Absolute robotic GNSS antenna calibrations in open field environment
Korotetskiy et al. Phased array antenna calibration with probe positioning errors [Measurements Corner]
RU2667337C1 (ru) Способ юстировки зеркальной антенны по сигналам космических радиоизлучающих объектов
Cao et al. A real-time phase center variation compensation algorithm for the anti-jamming GNSS antennas
Hu et al. Random walk multipath method for Galileo real-time phase multipath mitigation
Dorny A self-survey technique for self-cohering of antenna systems
CN109412710B (zh) 一种天线传输性能评估方法和装置
Fernández et al. Antenna measurement and diagnostics processing techniques using unmanned aerial vehicles
Hu et al. Preliminary results of iGMAS BDS/GNSS absolute antenna phase center field calibration
RU2614035C1 (ru) Одноэтапный метод пеленгования источников излучения в дкмв диапазоне с применением фазированной антенной решетки, состоящей из взаимно ортогональных симметричных горизонтальных вибраторов
Shang et al. Measurement of phase center for antenna with the method of moving reference point
Oispuu et al. Multiple emitter localization using a realistic airborne array sensor
Yashanov et al. Diagnostics Program Efficiency Analysis for Antenna System
Nsengiyumva et al. New $ W $-band scattering measurement system: Proof of concept and results for 2-D objects
RU2668566C2 (ru) Однопозиционный мультипликативный разностно-относительный способ определения координат местоположения источников радиоизлучения
Jin et al. Orientation determination with an array antenna by exploiting its phase pattern characteristics