原创《过顶盲区时机分析》：本论文为免费优秀的关于盲区时机分析论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
摘 要： 分析直角坐标框架结构平台和极坐标框架平台结构星载天线在各自盲区状态区域附近的发散问题.通过建立的天线过顶盲区发散模型,计算机械天线盲区时第一级转动单元转角的发散时机和发散程度以及对波束锥角的影响.确定不同波束锥角误差情况下不同发散范围对应的单轴误差分布情况,以及盲区附近第一级转动单元的位置和速度偏差对空间波束误差的影响程度.为机械式星载天线在不同通信链路需要下的工况设置提供了理论指导.
关键词： 机械天线； 盲区； 过顶； ； 发散模型； 星间链路
中图分类号： TN82?34； V443.4 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）01?0013?04
Abstract： The divergence near blind zone state area of satellite antenna with rectangular coordinate frame platform structure and polar coordinate frame platform structure is analyzed. The divergence model of the antenna zenith?passing blind zone was established to calculate the divergence occasion and divergence degree of the rotational angle of the first?stage rotational unit of mechanism antenna blind zone, and their influence on beam taper angle. The single?axis error distribution conditions corresponding to different divergence ranges were determined under the conditions of different beam taper angle errors, and the influence of the position and speed error of first?stage rotational unit near the blind zone on space beam error was determined also. The analysis provides a theoretical guidance for the working condition setting of satellite mechanical antenna for the requirement of variable communication links.
Keywords： mechanism antenna； blind zone； zenith passing； satellite antenna； divergence model； inter?satellite link
0 引 言
低轨 的工作覆盖范围通常为圆锥形区域,最大不超过一个半球.但某些通信链路建立的时间要求尽可能长,于是通过增加天线双轴转动机构每个转动轴的转动范围来提高接收信息和跟踪目标的范围.在波束接近极限位置时会出现第一级转动单元转角不惟一的情况,此时一级转角在一定范围内的转动并不影响波束方向,星载天线通信进入过顶盲区,不同形式的转动机构具有不同形式的过顶状态.文献[1]通过对卫星轨道假设分析了X?Y型天线过顶及盲区时的双轴转速,定性分析了某种天线安装方式下过顶状态时二级转动单元大转角引起扫描盲区的趋势.文献[2]计算了卫星接收天线的过顶盲区范围并设计了倾斜轴克服了盲锥区的影响.前面文献中定义在第一级转动单元转速超过某阈值即认为进入盲锥区,而事实上在理论转速超出阈值限制时,转动单元虽不能达到转速要求.但实际波束的锥角误差却仍然能够满足通信链路建立的需求.本文根据两种轻型星载天线不同的结构形式对应的过顶盲区发散时机进行了定量分析.
1 轻型天线结构分类
1.1 X?Y型天线座
X?Y型天线座的X轴和Y轴都是水平配置的,Y轴和X轴垂直且随X轴转动,电轴和Y轴垂直.X?Y型天线座每根轴都只需转动±90°,就能覆盖整个半球形空域.图1天线反射面波束竖直向上时为天线零位.因此,X?Y型天线能够实现过顶跟踪,跟踪盲区则存在于Y轴趋近于90°的区域,X轴角速度趋近于∞.机械式天线转速受限无法实现跟踪,但是此时X轴的转速激增对波束变化的影响并不大.该结论将在后节详细论述.
1.2 A?E型天线座
A（Azimuth）?E（Elevation）型天线座也称为方位俯仰型天线座,如图2所示,该型天线的盲区在天顶附近.当目标飞行经过天线正上方天顶时,方位角速度和方位角加速度变化激烈,以至于天线系统很难稳定.仰角接近90°时,方位角速度趋近于∞.但类似于X?Y型天线,盲区附近实际的天线波束受方位角速度的影响并不明显,通信链路仍然有效.
2 指向盲区发散模型
在两类天线座进入跟踪盲区附近时,天线第一级转动单元的转角并不惟一,由此造成了转角角速度和角加速度突变,指向误差增加.因此,判断天线转角误差时应通过双轴转角计算出波束的合成矢量进行误差比较.
将X?Y型天线座和A?E型天线座分别用天线参考坐标系进行描述,分别如图3a）和3b）所示.α,β分别对应X?Y型天线的X轴和Y轴转角；θ,φ分别对应A?E型天线的中心角和方位角.图中[α]为负,β为正.将两种坐标系统一起来,如图3c）所示.
盲区时机分析论文参考资料：
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