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《衛(wèi)星星間捷變型窄波束天線指向的誤差分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、2016年4月宇航計(jì)測(cè)技術(shù)Apr.,2016第36卷第2期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.36,No.2試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試文章編號(hào):1000-7202(2016)02-0031-06中圖分類(lèi)號(hào):TP274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A衛(wèi)星星間捷變型窄波束天線指向的誤差分析1,221謝玲黃文德盛利元(1.中南大學(xué)物理與電子學(xué)院,長(zhǎng)沙410083;2.國(guó)防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院,長(zhǎng)沙410073)摘要針對(duì)捷變型窄波束天線建鏈時(shí)
2、間短、指向精度要求高的特點(diǎn),通過(guò)建立星間天線指向誤差模型,從理論上分析了衛(wèi)星位置、姿態(tài)、天線安裝等偏差因素對(duì)天線指向誤差的影響。同時(shí),采用STK軟件對(duì)MEO衛(wèi)星的天線指向誤差進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誤差模型的理論預(yù)期一致。關(guān)鍵詞天線指向誤差MEO衛(wèi)星方位角仰角PointingErrorAnalysisofInter-SatelliteRapidVariantNarrowBeamAntenna1,221XIELingHUANGWen-deSHENGLi-yuan(1.Collegeofphysicandelectronic,CentralSouthU
3、niversity,Changsha410083;2.CollegeofMechatronicsEngineeringandAutomation,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073AbstractForthecharacteristicsofrapidvariantnarrowbeamantennathatconnectiontimeisshortandaccuracyrequirementisveryhigh,throughtheestablishmentofinter-sat
4、ellitelinkantennapointingerrormodel,itisanalyzedthattheinfluenceofdeviationfactorssuchaspositionofsatellite,attitudeandantennainstallationstoantennapointingerror.Meanwhile,STKsoftwareisusedtosimulatethepointingerroroftheMEOsatellite.Theexperimentalresultisconsistentwiththetheo
5、reticalexpectationsoftheer-rormodel.KeywordsAntennaPointingerrorMEOsatelliteAzimuthangleElevationangle1引言間鏈路天線的正確指向是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與衛(wèi)星之間測(cè)量與通信的前提,因此,研究影響星間鏈路捷變型窄波近年來(lái),一種可在星間鏈路中通過(guò)電掃描靈活束天線指向精度的因素及其指向誤差傳播特性和誤快捷地改變建鏈對(duì)象,增強(qiáng)星載天線有效載荷的高差變化特性是目前該領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一[1,2]。高照增益捷變型窄波束天線技術(shù)顯示出良好應(yīng)用前景,照[3]給出了星地指向方向角的算法
6、。相控陣天線該技術(shù)對(duì)衛(wèi)星天線指向精度提出了更高的要求。星是捷變型窄波束天線的典型,文獻(xiàn)[4]分析了相控收稿日期:2015-07-31,修回日期:2015-09-14基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41274023)作者簡(jiǎn)介:謝玲(1991-),女,在讀碩士研究生,主要研究方向:星間鏈路技術(shù)?！?2·宇航計(jì)測(cè)技術(shù)2016年陣天線移相器量化誤差對(duì)指向精度的影響,文獻(xiàn)[5]分析了由相控陣天線單元方向圖影響所導(dǎo)致的指向系統(tǒng)誤差。本文研究衛(wèi)星位置、姿態(tài)、天線安裝等誤差因素與指向精度之間的關(guān)系及傳導(dǎo)機(jī)制,并以典型衛(wèi)星導(dǎo)航星座為實(shí)例在STK軟件上進(jìn)行仿真分析
7、,為提高星間天線指向精度提供理論依據(jù)。2星間天線指向的誤差模型圖2天線指向角示意圖2.1星間天線指向方程222式中:R=x+y+z天線指向誤差模型建立在幾個(gè)相關(guān)坐標(biāo)系及其aaa通常已知建鏈的兩顆衛(wèi)星在地球慣性坐標(biāo)系的相互變換之上。相對(duì)位置矢量r,通過(guò)r確定α和β需要進(jìn)行多個(gè)坐標(biāo)系包括地球慣性坐標(biāo)系OXYZ,軌道坐IIIII坐標(biāo)變換,即標(biāo)系SXYZ,衛(wèi)星本體坐標(biāo)系SXYZ,天線坐標(biāo)系ooobbbTIoTobTbaSXaYaZa。如圖1所示,軌道坐標(biāo)系的SXo軸、SYo軸rI邛ro邛rb邛ra和SZo軸分別稱(chēng)為滾動(dòng)軸、俯仰軸和偏航軸,原點(diǎn)S式中:TIo
8、、Tob和Tba———分別為上述4個(gè)坐標(biāo)系對(duì)位于衛(wèi)星的質(zhì)心,SZo軸指向地心,SXo軸在軌道平應(yīng)的變換矩陣,不考慮任何偏差
