一种基于移动卫星天线角速度计的自动补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于移动卫星天线角速度计的自动补偿方法，其采用角速度计与天线面同步固定的方式，利用天线信号强度分布不均的现象，根据实际测量结果，建立误差角度-信号强度数学模型，结合圆锥扫描和公式替换，推导出误差角与天线信号强度直流分量及交流分量的关系，并采用历史数据判别的方法，进行角速度计零点常值漂移计算，最终完成角速度计零点漂移的全方位补偿。其方法实现了用天线信号强度变化来动态识别当前环境温度下角速度计零点的过程，并得到实验证明其，补偿过程准确、可靠、有效，特别适于在角速度计零点不能标定的场合使用。

主权项

1.一种基于移动卫星天线角速度计的自动补偿方法，其特征在于，具体步骤包括：(1)将角速度计与移动卫星天线的天线面固定，保持角速度计方位敏感轴与移动卫星天线方位转轴平行，角速度计的俯仰敏感轴与移动卫星天线的俯仰转轴平行；(2)利用移动卫星天线转台测量实际天线信号强度分布情况，用数据拟合的手段建立误差角度-信号强度数学模型，仿真数据拟合公式为R(θ)＝-3.5θ²+2312.1，θ为误差角，R(θ)为信号强度；(3)利用移动卫星天线指向误差角、方位转轴角度分量和俯仰转轴角度分量间的关系，根据圆锥扫描原理，建立坐标系，O为卫星信号中心，e为移动卫星天线指向中心，移动卫星天线指向中心的误差角坐标设为方位转轴和俯仰转轴的角度运动描述为：其中，r₀为天线的焦距，为固定常数；θ_c为馈源运动的角度，为固定常数；w为圆锥扫描的旋转频率；t为时间；设移动卫星天线指向误差角代入公式R(θ)＝-3.5θ²+2312.1中，移动卫星天线指向中心在的接收信号功率为：$R\left({\theta }_0\right)=-3.5({\theta }_x^2+{\theta }_y^2)+2312.1$化简后得：设扫描周期为[0，2π]，得到圆锥扫描运动的天线信号强度表示直流分量为：$-3.5({\theta }_c^2+{\theta }_1^2)+2312.1,$交流分量为：将实际测量的直流分量和交流分量的幅值和相位代入上述公式，计算出误差角坐标完成对天线指向误差的补偿。