[发明专利]基于概率的动态校准船载卫星通信地球站跟踪相位方法

说明书

本发明提出动态校准船载卫通站跟踪相位方法，以提高船载卫通站伺服系统跟踪性能。动态环境下，伺服系统跟踪目标时产生方位跟踪误差电压和俯仰跟踪误差电压。基于方位误差电压和俯仰误差电压，计算极坐标下误差综合角，在时间序列上比较误差综合角判定顺时针或逆时针旋转，统计顺时针或逆时针旋转频次并计算发生概率，推算相位调整方向及角度。本发明校准跟踪相位精度高，使船载卫通站伺服系统工作在最佳相位点，大幅度提高跟踪性能；无须对船载卫通站进行硬件结构调整，便于实施、成本低。本发明还可应用于船载雷达等其他需要调整跟踪相位的无线电设备或系统中，具有推广价值。

技术领域

本发明涉及一种无线电跟踪技术领域，特别涉及一种基于概率的动态校准船载卫星通信地球站跟踪相位方法。

背景技术

卫通通信是船舶进行岸船通信的最重要手段。由于船舶在海洋环境中摇动，卫星通信地球站需要采用伺服系统实现天线的卫星指向。船载卫通站伺服系统多采用单脉冲跟踪体制，其具有跟踪精度高，抗干扰能力强等特点。然而，温度、湿度变化等多种环境因素都会引起船载卫通站伺服系统跟踪相位的变化，导致交叉耦合恶化，影响天线跟踪性能。

船载卫通站常用的校准相位方法有以下几种：手动校准相位，该方法需在静态条件下进行，校准相位精度依赖于船载卫通站对准目标中心的精度及操作员的经验；基于大地指向的自动校准相位，该方法的校准相位精度较低，误差约20°，在船舶大动态情况下失效；射频辅助校相，该方法需在船载卫通站上加装射频发射源，校准相位前需提供基准相位，由于存在近场效应，校准相位精度低且重复性差；基于圆锥扫描跟踪校相，该方法需在船载卫通站天线上加装圆锥扫描跟踪系统，对伺服系统硬件改动大，成本高。

在动态环境下，传统的船载卫通站伺服系统相位校准方法存在精度差等问题，导致伺服系统存在较大的交叉耦合，影响伺服跟踪性能。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于概率的动态校准船载卫通站跟踪相位方法，该方法利用跟踪误差电压和统计概率对相位进行校准，在现有船载卫通站控制计算机实现自动校准，不改变船载卫通站硬件结构，操作简单、成本低，校相精度高，较大程度提高了船载卫通站伺服系统性能。

本发明的目的是这样实现的：一种基于概率的动态校准船载卫通站跟踪相位方法，利用跟踪综合误差角顺时针、逆时针旋转概率校准相位；

基于时间序列判定综合误差角的顺时针、逆时针旋转方向；

统计综合误差角顺时针、逆时针旋转和不旋转频次，计算顺时针、逆时针旋转发生概率；

依据顺时针、逆时针旋转发生概率是否相等或相近，判定是否需要调整跟踪相位或终止；

由综合误差角顺时针、逆时针旋转发生概率推算跟踪相位偏移方向和大小；

完成一次调整跟踪相位后，重复校准相位流程，满足终止条件后停止。

进一步的，跟踪综合误差角是由方位跟踪误差电压和俯仰跟踪误差电压确定的极坐标角。

进一步的，方位跟踪误差电压和俯仰误差电压的采样频率不小于5赫兹、采集持续时间不小于10秒钟。

进一步的，方位跟踪误差电压和俯仰误差电压的数据采集在船舶动态条件下实施，船舶综合摇摆角平均值不小于2°。

本发明具有的有益效果是：