[发明专利]一种太阳同步轨道卫星的UHF天线跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星地面测控领域的天线控制方法，特别是涉及一种太阳同 步轨道卫星的UHF天线跟踪方法，它为太阳同步轨道卫星过境期间无间断测控 提供了一种地面测控天线指向控制方法。

背景技术

太阳同步轨道卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定取向，轨道的倾角接 近90度(大于90度)，卫星要在两极附近通过。太阳同步轨道兼有极轨道的特 点，可以俯瞰整个地球边表面。选择适当的发射时间，可以使卫星经过一些地区 时，这些地区始终有较好的光照条件。气象卫星、地球资源卫星一般都选取太阳 同步轨道，以使拍摄的地面目标图像最好。

UHF(指甚高频段，频率为300～3000MHz，是UltraHighFrequency的缩写) 天线跟踪测控卫星时，将天线对卫星的指向分解成方位角和俯仰角，并分别对方 位角和俯仰角进行控制，其方位角的范围为0～360度。目前市面上的天线转向控 制器，在方位角上的控制范围为0～450度。以正东为X轴正向，以正北为Y轴 正向建立坐标系，常用的SpidAlfa，WispDDE等天线跟踪控制方法设置天线的 零位为正北方向。如图1所示，当卫星一次过境的测控方位角分布在一、二、四 象限时(升段从二象限入，四象限出；降段从四象限入，二象限出)，由于限位 装置的限制，SpidAlfa等天线跟踪方法会控制天线从0度转到360度(或者从 360度倒转回0零度)再跟踪卫星，天线旋转360度需要40多秒，导致无法连 续跟踪卫星。而这种测控方位角分布在一、二、四象限这种情况在太阳同步轨道 卫星中很常见。如何解决天线连续快速跟踪卫星的控制方法成为卫星地面测控的 重要技术

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明提供一种太阳同步轨道卫星的UHF 天线跟踪方法，用以解决当前天线跟踪方法无法连续快速跟踪卫星的缺陷。

本发明所述太阳同步轨道卫星的UHF天线跟踪方法包括以下步骤：

S1：根据太阳同步轨道卫星过境测控弧段的特点和天线转台限制，确定天线 转向控制器的零位；

S2：根据卫星轨道参数计算卫星过境的时间和过境时的方位角、俯仰角序列；

S3：将卫星过境弧段的测控方位角转换到一段连续的区间；

S4：在卫星过境时，按照转换后的方位角、计算的俯仰角和时间序列控制天 线转向控制器，实现对卫星的不间断跟踪。

进一步，S1中确定的天线转向控制器的零位的角度选择空间优选为[120°， 150°]。

进一步，S3中所述的一段连续的区间优选为[0，450°]或者[450°，0]区 间中一段连续的区间。

进一步，S3中所述的测控方位角转换的具体算法如下：

其中x为S1中确定的控制器零位，Azms[i]为S2得到的方位角控制序列， Azms′[i]为换算后得到的方位角控制序列，Az为卫星过境的弧段。

相对于现有技术而言，本发明具有下列优点：本发明根据太阳同步轨道卫星 过境时测控弧段的特点设计，考虑了天线转台控制器方位角控制范围的限制，克 服了以往UHF天线控制过程中会出现无法连续快速跟踪卫星的缺点，方便快捷， 提高了测控效率。

附图说明

图1为卫星过境时的方位角分布示意图。

图2为本发明实施例中所述天线跟踪方法的流程图。

图3为实施例1中卫星过境弧段方位角跨越零位的转换关系图。

图4为实施例2中卫星过境弧段方位角跨越零位的转换关系图。

图5为实施例3中卫星过境弧段方位角不跨越零位的转换关系图。

具体实施方式

为了解本发明的特征、内容与优点及其所能的达成的功效，下面结合附图2 和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

针对某一次卫星过境，其具体操作如下：