[发明专利]卫星导航数字多波束发射阵列天线指向偏差修正方法

权利要求书

1.一种卫星导航数字多波束发射阵列天线指向偏差修正方法，其特征在于包括以下步骤：

①将数字多波束发射阵列天线安装在测试转台上，通过光学测量仪器完成发射阵列天线同信标天线之间的坐标标定；

②在阵列天线作用空域的方位方向上，以设定的角度间隔将方位方向离散化得到离散化的方位轴，在每个离散方位轴上以设定的角度间隔将俯仰方向离散化，得到阵列天线作用空域的离散化网格点；

③选取其中一个离散化的方位轴，依次设置发射阵列天线产生该方位轴上每个离散俯仰方向点指向的波束，并完成这些波束的指向测试，得到该方位轴上全部离散点指向的波束实测指向；

④选取下一个离散方位轴，重复上述步骤③，直至完成全部离散方位方向上离散俯仰点的波束指向测试，得到作用空域内全部离散网格点波束的实测指向；

⑤根据作用空域内全部离散网格点波束的设置指向和实测指向，构建同波束设置指向相对应的波束实测指向修正表；

⑥在进行波束形成权值计算时，根据波束设置指向同波束实测指向修正表的对应关系，实现对波束指向的修正。

2.根据权利要求1所述的一种卫星导航数字多波束发射阵列天线指向偏差修正方法，其特征在于：步骤③中选取其中一个离散方位轴方向，依次设置发射阵列天线产生该方位轴上每个离散俯仰方向点的指向波束，并完成这些波束的指向测试，具体方法如下：

步骤3.1：根据选取发射波束的方位方向A₁和俯仰方向E₁，通过转台控制发射阵列天线姿态，使发射波束在方位方向A₁上对准信标天线，控制转台在波束的俯仰方向轴上转动，测得该波束俯仰方向的切面方向图；

步骤3.2：选取俯仰方向切面方向图数据进行处理，求得该波束峰值电平所对应的实测俯仰角

步骤3.3：根据波束的实测俯仰角控制转台，使发射波束在俯仰方向上对准信标天线，控制转台在该波束的方位轴方向上转动，测得该波束方位方向的切面方向图；

步骤3.4：选取方位方向切面方向图数据进行处理，求得该波束峰值电平所对应的实测方位角

步骤3.5：选取下一个俯仰方向E₂，重复上述步骤3.1～3.4，直至完成该方位轴上全部离散俯仰点的波束指向测试，得到该方位轴上全部离散点指向的实测波束指向。

3.根据权利要求1所述的一种卫星导航数字多波束发射阵列天线指向偏差修正方法，其特征在于：步骤⑤中根据作用空域内全部离散网格点波束的设置指向同实测指向，构建同波束设置指向相对应的实测指向修正表，具体方法如下：

步骤5.1：(A，E)是作用空域内全部离散网格点波束的设置指向，可以表示成如下形式：

(A,E)=(A1,E1)(A2,E1)...(Am,E1)(A1,E2)(A2,E2)...(Am,E2)............(A1,En)(A2,En)...(Am,En)]]>

其中，A表示方位方向，E表示俯仰方向；

A₁、A₂...A_m分别表示离散化方位轴所代表的方位方向；

E₁、E₂...E_n分别表示离散化俯仰轴所代表的俯仰方向；

(A₁，E₁)表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₁的波束的设置指向；

(A₁，E₂)表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₂的波束的设置指向；

(A₁，E_n)表示方位方向为A₁，俯仰方向为E_n的波束的设置指向；

(A₂，E₁)表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₁的波束的设置指向；

(A₂，E₂)表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₂的波束的设置指向；

(A₂，E_n)表示方位方向为A₂，俯仰方向为E_n的波束的设置指向；

(A_m，E₁)表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₁的波束的设置指向；

(A_m，E₂)表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₂的波束的设置指向；

(A_m，E_n)表示方位方向为A_m，俯仰方向为E_n的波束的设置指向；

步骤5.2：(A′，E′)是作用空域内全部离散网格点波束的实测指向，可以表示成如下形式：

(A′,E′)=(A1′,E1,A1′)(A2′,E1,A2′)...(Am′,E1,Am′)(A1′,E2,A1′)(A2′,E2,A2′)...(Am′,E2,Am′)............(A1′,En,A1′)(A2′,En,A2′)...(Am′,En,Am′)]]>

其中，A′是全部波束实测方位指向的集合，可以表示成如下形式：

A′＝[A₁′A₂′...A_m′]

E′是全部波束实测俯仰指向的集合；

表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₁的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₂的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A₁，俯仰方向为E_n的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₁的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₂的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E_n的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₁的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₂的设置波束的实测指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E_n的设置波束的实测指向；

步骤5.3：上述步骤5.2中A₁′、A₂′、...A_m′分别为波束设置的方位指向A₁、A₂、...A_m所对应的实测方位指向，A₁′、A₂′、...A_m′求解方法如下：

A1′=(A1,E1′+A1,E2′+...A1,En′)/n]]>

A2′=(A2,E1′+A2,E2′+...A2,En′)/n]]>

............

Am′=(Am,E1′+Am,E2′+Λ...Am,En′)/n]]>

其中，表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₁的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₂的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A₁，俯仰方向为E_n的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₁的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₂的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E_n的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₁的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₂的设置波束的实测方位指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E_n的设置波束的实测方位指向；

完成波束实测方位指向的集合A′的求解；

步骤5.4：E′为方位轴A₁、A₂、...A_m上全部离散俯仰点E₁、E₂、...E_n方向波束的实测俯仰指向，可以表示成如下形式：

E1,A1′E1,A2′...E1,Am′E2,A1′E2,A2′...E2,Am′............En,A1′En,A2′...En,Am′]]>

其中，表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₁的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A₁，俯仰方向为E₂的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A₁，俯仰方向为E_n的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₁的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E₂的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A₂，俯仰方向为E_n的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₁的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E₂的设置波束的实测俯仰指向；

表示方位方向为A_m，俯仰方向为E_n的设置波束的实测俯仰指向；

完成波束实测俯仰指向的集合E′的求解。