[发明专利]一种北斗Ka复杂相控阵天线跟踪可见报生成算法

权利要求书

1.一种北斗Ka复杂相控阵天线跟踪可见报生成算法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、建立关于星载Ka相控阵天线和地基Ka相控阵天线的位置姿态模型；

步骤2、提出星间可见性判断算法；

步骤3、提出跟踪可见报生成算法。

2.根据权利要求1所述一种北斗Ka复杂相控阵天线跟踪可见报生成算法，其特征在于，所述位置姿态模型中参数包括锥形波束角、方波束角、天线安装位置偏差、天线瞄准线矢量、天线方位矢量。

3.根据权利要求1所述一种北斗Ka复杂相控阵天线跟踪可见报生成算法，其特征在于，步骤2具体过程为：

步骤2.1、建立坐标系，获得卫星1、卫星2之间的卫星1-卫星2天线相位中心矢量；

步骤2.2、卫星1-卫星2天线相位中心矢量，判断卫星2对卫星1可见条件：

计算地心至天线相位中心矢量的距离，若该距离大于地球半径，则卫星1至卫星2未受地球遮挡，否则受地球遮挡；

计算卫星1-卫星2天线相位中心矢量与卫星1天线法向的夹角，判断是否小于卫星1天线锥形波束角；

将卫星1-卫星2天线相位中心矢量转换到卫星1的本体坐标系下，得到其在卫星1本体坐标系下的方位角和俯仰角，判断是否在卫星1天线的方波束角范围内；

若卫星1-卫星2天线相位中心矢量同时满足未受地球遮挡、小于卫星1天线锥形波束角、小于卫星1天线方波束角，则判定卫星2对卫星1可见，否则不可见；

步骤2.3、交换卫星1和卫星2，重复步骤2.2，若卫星1对卫星2也可见，则判定卫星1、卫星2相互可见。

4.根据权利要求3所述一种北斗Ka复杂相控阵天线跟踪可见报生成算法，其特征在于，步骤2.1具体过程为：设卫星1在惯性坐标系中的位置矢量为r₁＝(x₁,y₁,z₁)，天线安装位置偏差天线坐标系中的瞬时位置变化天线坐标系中的天线法线矢量相应地，对于卫星2有r₂＝(x₂,y₂,z₂)，则卫星1天线相位中心到卫星2天线相位中心的矢量为：

其中

表示卫星天线坐标系到卫星本体坐标系的转换矩阵，下标1表示卫星1，

表示卫星本体坐标系到轨道坐标系的转换矩阵，根据卫星飞行姿态定义，

表示轨道坐标系到惯性坐标系转换矩阵，根据卫星的瞬时位置速度定义；

同理，卫星2到卫星1的矢量为：

5.根据权利要求3所述一种北斗Ka复杂相控阵天线跟踪可见报生成算法，其特征在于，步骤2.2中所述计算地心至卫星1、卫星2连线距离具体为：

其中，表示地心至卫星1、卫星2连线与地心至卫星1连线的夹角。

6.根据权利要求3所述一种北斗Ka复杂相控阵天线跟踪可见报生成算法，其特征在于，步骤2.2中所述计算天体相位中心矢量与相应卫星天线法向夹角具体过程为：

对卫星1天线，计算r₂₁与卫星1天线法向夹角θ₂₁：

对卫星2天线，计算r₁₂与卫星2天线法向夹角θ₁₂：

卫星1法线为轴的锥形波束角θ为视线矢量与天线法线矢量的夹角，判断是否满足θ₂₁θ。