[发明专利]用于卫星通信的地面相控阵天线多波束跟踪测试系统

说明书

本发明涉及一种用于卫星通信的地面相控阵天线多波束跟踪测试系统，包括：地面摇摆台、待测多波束相控阵天线、组合惯导系统、无人机收发模拟卫星系统、信号监测系统、数据记录系统、信号发生系统、数据处理系统、天地一体化控制系统、时统子系统。本发明，利用无人机收发多波束信号模拟通信卫星，结合天地一体化控制系统实现与地面摇摆台、待测多波束相控阵天线的紧耦合，解决多波束相控阵天线的多星跟踪测试难题，且具有较强的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及地面相控阵天线多波束跟踪技术领域，尤其涉及一种用于卫星通信的地面相控阵天线多波束跟踪测试系统。

背景技术

随着高低轨通信卫星星座的快速发展，相控阵天线已成为终端的重要组成部分。相控阵天线在运动平台上的跟踪性能直接关系卫星通信链路的质量，特别是多波束相控阵同时与多颗卫星同时链接的情况。因此，如何对相控阵天线进行动态跟踪测试是关键技术。

传统的相控阵天线动态跟踪性能测试系统一般采用摇摆台进行动态模拟，直接对星测试，这种系统主要适用于高轨通信卫星情况和单颗卫星情况。这种系统严重依赖卫星情况，用于多波束相控阵跟踪测试时，可能在视场内没有足够数量的通信卫星满足多波束同时链接测试，或者尽管有足够的通信卫星但开机数量不够；同时为了遍历各种卫星典型拓扑情况，需要花费较长的时间测试。这种测试系统在使用过程中易受干扰，且无法满足多波束多星跟踪测试。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于卫星通信的地面相控阵天线多波束跟踪测试系统，采用无人机收发模拟卫星系统模拟通信卫星，结合天地一体化控制系统实现与地面摇摆台、待测多波束相控阵天线的紧耦合，解决多波束相控阵天线的多星跟踪测试难题，且具有较强的抗干扰能力。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

本发明提供一种用于卫星通信的地面相控阵天线多波束跟踪测试系统，包括：

地面摇摆台，设置于空旷平台，用于模拟安装在海陆空等运动载体平台上的多波束相控阵天线对星时的不同姿态信息；

待测多波束相控阵天线和组合惯导系统安装于所述地面摇摆台上；

无人机收发模拟卫星系统，包括信号收发飞行系统和卫星模拟载荷，用于模拟多颗卫星的运动轨迹，并与待测多波束相控阵的不同波束分别建立上下行无线信号链路；

信号监测系统，用于接收待测多波束相控阵不同波束对应的射频或中频输出，监测对应运动情况下不同时刻的C/N₀；

数据记录系统，用于记录和存储C/N₀监测数据；

信号发生系统，用于产生多波束相控阵不同波束对应的射频或中频信号；

数据处理系统，用于波束跟踪、天线阵智能干扰感知及多维抗干扰；

天地一体化控制系统，用于控制整个地面相控阵天线多波束跟踪测试系统，提供人机交互界面；

时统子系统，用于提供数据记录时刻的时标；

供电系统，用于对跟踪测试系统整体进行供电。

根据本发明的一个方面，所述信号收发飞行系统至少包括2架无人机平台，每架无人机上对应搭载卫星模拟载荷，所述的卫星模拟载荷包括信号源发射单元、信号接收单元、时统单元、控制单元、供电单元、测控单元、组合惯导；

所述时统单元为信号源发射单元、信号接收单元、控制单元、测控单元提供基准频率和时间信息；

所述天地一体化控制系统通过遥测控制无线链路与所述的信号收发飞行系统建立链接，用于控制无人机的运动轨迹和所述信号收发飞行系统收发功能启动与关闭。