动中通天线伺服控制与航姿测量系统的联合设计

动中通天线使用惯导或航姿参考系统等航姿测量系统获取载体或天线相对于地理坐标系的角度,以此补偿天线波束指向,实现稳定可靠的跟踪卫星。为进一步提高天线在载体快速机动时的跟踪精度,本文提出了一种动中通天线伺服控制与航姿测量系统的联合设计方法,显著地降低了航姿数据延迟,仿真试验表明,有效地提升了载体摇摆时的跟踪精度。     

跟踪雷达伺服系统中坐标转换问题的研究

舰载综合体配置雷达跟踪伺服系统中,一旦中心信息处理系统发出了目标指示命令,综合体开始动作,之后的每一个工作状态都存在复合控制问题。例如,在调舷状态,直观看来,雷达天线要与载体同步调转动作;在作战状态,雷达天线要与载体一起稳定瞄准目标。在进行复合体控制时,必须对不同坐标系下产生的信息进行实时的坐标转换,使之在同一坐标系下进行数据处理,否则得出的结果是不正确的或者误差很大,使雷达不能满足跟踪精度的要求。本文将对舰载综合体配置雷达跟踪伺服系统中,需要进行的坐标转换进行详细的说明。     

三轴稳定静止卫星赋形天线指向误差分析

对于静止轨道三轴稳定卫星,天线的指向精度是用户要求的重要指标.在卫星定点后处于工作姿态时,要求天线波束覆盖用户规定的地面区域,并满足规定的电性能指标.卫星的姿态、轨道、天线性能和总装等误差对赋形天线的指向精度均具有一定的影响.本文对影响赋形天线指向精度的各类误差的形成原因、误差数据的计算方法进行了逐项分析.研究了各类误差对赋形天线指向精度的影响,其中重点分析了姿态和轨道误差的影响,给出了相应的算法公式,并基于实际工程数据进行了算例仿真,得到卫星在正常和位保两种模式下赋形天线的指向误差数据.通过对比,仿真计算结果与卫星在轨天线方向图的实测结果具有一致性,证明了该分析思路和计算方法的有效性和正确性.     

飞艇载对地面站干扰波束定向计算方法

飞艇载干扰波束定向问题是影响对卫星通信地面站干扰效果的关键因素.文章对飞艇载天线指向使用地理坐标系到飞艇坐标系的变换算法,来消除飞艇姿态变化的影响;仿真和实践结果表明,应用此算法的天线波束指向精度较高.     

导弹自旋条件下GPS信号跟踪环路设计

根据实际中自旋导弹GPS接收天线相位中心与导弹自旋几何中心的不一致性,建立弹载天线坐标系。推导弹体自旋条件下接收的GPS卫星信号的附加多普勒频移变化规律,验证弹体自旋对接收信号的影响。提出一种新的GPS信号跟踪环路设计方法,以消除附加多普勒频率对跟踪的影响。该设计在传统环路基础上加入旋转跟踪环,实现对弹体自旋转速的估计,利用转速信息辅助环路跟踪。经过计算机仿真验证,新环路载波相位跟踪误差较传统环路显著减小,表明该设计能够获得更佳的信号跟踪性能。     

一种基于位置修正和卡尔曼滤波的姿态角推算算法

在动态载体如汽车、船舶或静态载体如桥梁,房屋的姿态推算中,使用全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)进行载体测向比起使用惯性传感器成本较低,且随时间不会累积误差。针对在多天线基线解算时存在的接收机时钟不同步造成基线解算精度下降,以及载体运动过程中多径和周跳等造成的误差问题,本文提出了一种基于参考天线位置修正的扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)算法,根据载体移动速度和接收机之间的时钟差对每一历元载体参考天线位置矫正,提高基线解算的精度,从而提高姿态角精度。基线解算采用实时动态定位技术(real time kinematic,RTK),根据接收机给出的载波相位观测量,在参考天线和其他天线之间做双差建立观测方程,求解出基线向量。将得到的多组基线向量利用最小二乘法求解出姿态角。根据实际测试表明,该方法在基线长度不超过1.5米的情况下,静态航向角和俯仰角精度达到0.2°,低动态情况下航向角精度达到0.2°,俯仰角精度达到0.3°。     

结构一体化天线电气与力学设计

机载天线需要同时满足电气性能和载体要求,因此采用了一种结构一体化的天线形式。该文对结构一体化天线进行了研究,对该天线进行力学性能和电气性能仿真并测试,验证了这种天线可同时满足结构要求和电气要求。最后指出这种天线是机载等载体共形天线的重要形式,具有重要的工程应用价值。     

关于卫星地面站接收天线指向问题的探讨

为了保证卫星电视地面站有效地接收由卫星传送来的电视节目,本文用几何方法对接收天线的仰角和方位角公式进行了推导,并以印度洋五代卫星(FⅠ)为例,对合肥地区如何调整接收天线指向作了分析和计算。     

北斗卫星导航系统在土地测绘坐标系选择中的应用研究

就北斗卫星导航系统在土地测绘坐标系选择中的应用进行分析,并与传统测量方式进行精度对比.研究表明:北斗卫星导航系统的应用能够高精度、高效率、更便捷地获得观测量,计算出投影变形,进而判断坐标系的选择是否满足土地测绘的精度需求.     

基于星载GPS非差数据的COSMIC卫星几何定轨研究

COSMIC的大地测量任务重点在于解算地球重力场模型以及低阶重力场时变规律研究,这需要卫星精密几何轨道．文中根据CODE的GPS卫星精密星历和时钟,COSMIC卫星设计轨道和定轨GPS天线设计,模拟了COSMIC星载GPS观测量．利用运动学原理,研究了基于星载GPS非差数据的COSMIC几何定轨能力．COSMIC具有两个定轨天线（POD＋X和-X）,单独利用一个天线观测的几何定轨结果精度基本一致,都大于模拟时给定的随机误差．这主要是由卫星设计的POD天线位置造成的,两个天线的视准向量与天顶方向之间的夹角不同,同时POD＋X位于卫星飞行方向,而POD—X背向卫星飞行方向．为了改善几何定轨精度,利用POD＋X和一X天线构成一个虚拟天线,将两个POD天线的观测归算到虚拟天线．利用虚拟天线的观测,进行精密几何定轨,通过与参考轨道的比较,定轨精度与给定的模拟随机误差基本一致．