[发明专利]一种VICTS天线的极化动态匹配方法

说明书

本发明公开了一种VICTS天线的极化动态匹配方法，其计算地理坐标系下VICTS天线对星的理论对星角，并转换得到载体坐标系下VICTS天线的理论对星角；根据载体坐标系下的理论方位角和理论俯仰角，使VICTS天线的波束指向载体坐标系下VICTS天线对星的理论方位角和理论俯仰角所对应的位置，再采用变步长十字扫描，对VICTS天线对星的方位角和俯仰角进行调整；对VICTS天线的辐射盘进行定位，获取切向节方向，再参照载体坐标系下的理论极化角，得到VICTS天线的极化盘的转动角度；极化盘按转动角度转动后隔离移动载体的姿态变化，对VICTS天线对星的极化角进行实时动态补偿；优点是其通过卫星的信标AGC值极大地缩小了极化累积误差，实现了VICTS天线在移动载体姿态动态变换中保持极化动态匹配。

技术领域

本发明涉及一种动中通技术，尤其是涉及一种VICTS(可变倾角连续断面节阵列)天线的极化动态匹配方法。

背景技术

VICTS天线是一种新型的超低轮廓天线，VICTS天线从下到上由三层非接触式圆盘旋转部件组成，分别为馈电网络层(即馈电盘)、辐射层(即辐射盘)、圆极化控制层(即极化盘)。馈电网络层和辐射层之间的夹角可以改变VICTS天线的波束的方位角和俯仰角，通过转动馈电网络层和辐射层可以实现波束的方位角和俯仰角指向，同时旋转圆极化控制层可以实现极化方式的切换，这样通过伺服系统精准控制VICTS天线的三层结构的相对旋转，即可实现与卫星的实时通信。

VICTS天线主要应用于动中通技术，动中通的关键技术在于如何保持安装在移动载体上的VICTS天线对卫星波束的实时跟踪，VICTS天线对卫星波束的实时跟踪可以分为波束指向跟踪与极化跟踪。波束指向跟踪保证移动载体在移动过程中VICTS天线的波束的指向与卫星波束能够实时对准；极化跟踪保证VICTS天线的极化与卫星的极化实时匹配，当VICTS天线的极化与卫星的极化失配时，VICTS天线只能接收来自卫星发射的部分能量，因而造成通信质量的下降，甚至通信的中断，因此研究动中通的极化匹配有着巨大的实用价值。

VICTS天线对极化角的调整与传统天线有着明显的区别，VICTS天线的馈源结构是固定的，因此不能通过调整馈源波导口的角度来调整极化角，VICTS天线的极化方向是由其辐射层的切向节方向决定，因此需要根据波束极化与旋转结构中线栅指向的关系来调整VICTS天线的极化方向。传统的极化方向调整方式是开环的，动中通系统经过一段时间的运行，极化误差会随着动中通系统的运行慢慢累积，因而不能满足VICTS天线极化匹配的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种VICTS天线的极化动态匹配方法，其通过实时监测卫星的信标AGC值来动态调整极化角，极大地缩小了极化累积误差，实现了VICTS天线在移动载体姿态动态变换中保持极化动态匹配，且极化匹配响应迅速。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种VICTS天线的极化动态匹配方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：使安装于移动载体上的动中通系统上电，动中通系统上电后驱动VICTS天线的馈电盘、辐射盘、极化盘复位归零；使动中通系统中的信标接收机实时获得卫星的信标AGC值，并对实时获得的卫星的信标AGC值进行归一化处理，得到实时获得的卫星的信标AGC值的归一化值；

步骤2：计算地理坐标系下VICTS天线对星的理论对星角，其由地理坐标系下VICTS天线对星的理论方位角、理论俯仰角和理论极化角构成；

步骤3：获取移动载体在其当前所在位置下的姿态角，其包含横滚角、偏航角和俯仰角；然后根据移动载体在其当前所在位置下的姿态角，计算地理坐标系与载体坐标系的坐标转换矩阵，记为再根据对地理坐标系下VICTS天线的理论对星角进行转换，得到载体坐标系下VICTS天线的理论对星角，其由载体坐标系下VICTS天线对星的理论方位角、理论俯仰角和理论极化角构成；其中，n表示地理坐标系，b表示载体坐标系，的维数为3×3；