[发明专利]一种高精度捷变波束控制方法及系统

说明书

一种高精度捷变波束控制方法及系统，包括：结合整星提供的高精度秒脉冲信号和时间信息，来产生和维护本地时间Tc；通过计算周期补偿算法计算捷变波束控制脉冲产生的起始时刻，并在该起始时刻发送控制脉冲；将波束同步到本地时隙Sl中，通过波束优化排序算法对波位信息Ds和发送时隙Ss进行优化排序，排序后的波位信息Ds存储在地址为Ss的存储器中；在控制脉冲发送时，以本地时隙Sl为读地址，读取存储器中的数据，即为本地时隙Sl对应的波位信息，若波位信息为无效值ΔQ，则发送上一个时隙Sl‑1的波位信息。本发明经过补偿后计算延迟为0，以此来进行脉冲的同步与校准，确保捷变波束控制脉冲具有高精度、高实时性的特点。

技术领域

本发明涉及一种高精度捷变波束控制方法及系统，属于载荷控制技术领域，用于对相控阵波控机的捷变波束进行控制和处理。

背景技术

卫星宽带数字多波束相控阵波控机通过接收捷变波束信息控制相控阵天线方向角、俯仰角的调整，改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。相比于传统的利用机械旋转天线的方式来实现波束扫描，相控阵天线具有高增益、波束捷变、高可靠性等优点，该特性由波束控制系统来实现。因此，一种低延迟、高精度的捷变波束控制方法对于卫星实时、高效、高可靠的需求至关重要。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种高精度捷变波束控制方法及系统，在每个本地时隙都发送捷变波束数据，将对应时隙中的波位信息进行合并组帧，保证捷变波束数据可被安全准确地传输出去，避免了多波束之间的相互干扰，保证了捷变波束数据的可靠性和时效性。

本发明所采用的技术方案是：

一种高精度捷变波束控制方法，包括：

(1)结合整星提供的高精度秒脉冲信号和时间信息，来产生和维护本地时间Tc；

(2)根据所述本地时间Tc，通过计算周期补偿算法计算捷变波束控制脉冲产生的起始时刻，并在该起始时刻发送控制脉冲；

(3)将波束同步到本地时隙Sl中，通过波束优化排序算法对波位信息Ds和发送时隙Ss进行优化排序，排序后的波位信息Ds存储在地址为Ss的存储器中；

(4)在控制脉冲发送时，以本地时隙Sl为读地址，读取存储器中的数据，即为本地时隙Sl对应的波位信息，若波位信息为无效值ΔQ，则发送上一个时隙Sl-1的波位信息。

进一步的，所述结合整星提供的高精度秒脉冲信号和时间信息，产生和维护本地时间Tc，具体为：

Tc＝W*604,800,000,000+S*1000,000+Us

式中，W为整星提供的时间信息周计数；S为整星提供的时间信息秒计数；Us为本地微秒计数，每微秒加1，秒脉冲信号到来时Us计数清零。

进一步的，所述根据本地时间Tc，通过计算周期补偿算法计算捷变波束控制脉冲产生的起始时刻，具体通过如下方式实现：

(2.1)计算补偿时间，公式为：

ΔT＝Tc+2Δw*Kt

式中Δw为本地时间Tc的数据位宽,Kt为补偿控制系数；

(2.2)根据补偿时间ΔT和超帧系数TOD的大小关系对补偿时间ΔT进行2Δw次迭代更新；

(2.3)补偿时间ΔT经过2Δw次的迭代更新后，若补偿时间ΔT＝0，则本地时间Tc即为发送控制脉冲的起始时刻；否则返回步骤(2.1)。

进一步的，根据补偿时间ΔT和超帧系数TOD的大小关系对补偿时间ΔT进行2Δw次迭代更新，具体包括：

(a)当ΔT＝超帧系数TOD时，更新ΔT的值为：

ΔT＝(ΔT-TOD)*2；