一种实时化卫星天线的校准装置的制作方法

本发明涉及通信校准，尤其涉及一种实时化卫星天线的校准装置。

背景技术：

1、目前，在卫星通信的过程中，天线通常都是固定在地面，并且通过固定的角度对准卫星才能实现搜星以及通信，卫星终端一旦使用在移动物体（车辆、船只、飞行器），就会出现由于运动导致的天线偏离卫星，从而使通信中断，需要重新对准卫星后才能继续通信。

2、因此，本发明提出了一种实时化卫星天线的校准装置。

技术实现思路

1、本发明提供一种实时化卫星天线的校准装置，用以通过利用传感器获取卫星信号，对信号进行解析获取卫星的实时位置和运动状态，根据反馈控制算法来实现天线和卫星的自动对准，提高了卫星天线的校准的准确度，保持了卫星的通信信号的稳定连接。

2、一方面，本发明提供一种实时化卫星天线的校准装置，包括：

3、配置模块：基于通信卫星的接收装置配置环境需求，确定安装目标地点，基于手册标准对通信卫星的接收装置在安装目标地点进行安装配置；

4、信号模块：基于安装好的接收装置接收卫星天线发送的第一原始信号，对所述第一原始信号进行处理得到第一混合信号；

5、数据处理模块：对第一混合信号进行数据处理得到惯性导航信息和卫星数据信息，并根据地对卫星的比例完成对卫星位置信息的捕获；

6、调整模块：根据惯性导航信息以及卫星位置信息，且利用反馈控制模型确定卫星天线对应的姿态调整参数，实现卫星天线的自动对准。

7、另一方面，所述配置模块，包括：

8、环境参数测量设备：用于对接收装置的周边环境进行参数测量，

9、获取周边环境的环境参数；

10、匹配环境单元：将周边环境的环境参数和接收装置的配置说明书的标准环境参数进行对比，确定符合配置环境需求的安装目标地点。

11、另一方面，所述配置模块，还包括：

12、相关配置单元：在安装目标地点进行安装配置的过程中，根据手册标准将通信卫星的接收装置的通信设备和供电设备配置完毕并检测完成；

13、设备配置单元：根据环境参数，结合环境参数-配置参数映射表，获取通信卫星的接收装置的天线的基本配置参数，并基于基本配置参数完成接收装置的配置。

14、另一方面，所述信号模块，包括：

15、信号接收单元：接收装置基于第一预设仰角和第二预设仰角分别获取相应的第一散射初始信号和第二散射初始信号；

16、信号合成单元：基于第一散射初始信号和第二散射初始信号分别对应的排布轨迹，将第一散射初始信号和第二散射初始信号去点标准化后合成为原始信号轨迹，作为样例信号。

17、另一方面，所述信号模块，还包括：

18、原始信号获取单元：接收装置实时获取卫星发送的第一原始信号；

19、节点相似计算单元：将所述第一原始信号按照样例信号的标准间隔进行标准化处理，得到第一标准信号，将所述第一标准信号与样例信号进行同个节点的相似比较，得到每个节点的相似值；

20、总相似计算单元：根据每个节点的相似值得到所述第一标准信号的总相似值；

21、相似比较单元：将所述总相似值分别与所述第一标准信号下的每个节点的相似值进行比较，将低于总相似值的节点视为不合格点，将不低于总相似值的节点视为合格点；

22、获取所有合格点的第一子标准信号构成第一混合信号。

23、另一方面，所述数据处理模块，包括：

24、数据拆分处理单元：对第一混合信号进行离散相位调制，得到信号强度分布图像，结合通信协议将信号强度分布图像还原成所述第一混合信号的惯性导航信息；

25、卫星数据信息获取单元：基于惯性解析系统，将惯性导航信息分解成具体卫星姿态信息，利用卫星姿态信息结合卫星运动参数-姿态映射表获取到卫星数据信息。

26、另一方面，所述数据处理模块，还包括：

27、根据预设地对卫星的比例对卫星数据信息进行比例调整并放置到卫星运动状态参数映射关系中，获取任意一个定点时刻作为关键姿态时刻，并获取定点时刻的每个之前时刻的第一姿态以及每个之后时刻的第二姿态；

28、根据所有第一姿态、定点时刻的姿态以及第二姿态，构建姿态差异矩阵，其中，表示定点时刻的姿态与每个第一姿态的位置差异构成的向量；表示定点时刻的姿态与每个第二姿态的位置差异构成的向量；表示定点时刻的姿态与每个第一姿态的角度差异构成的向量；表示定点时刻的姿态与每个第二姿态的角度差异构成的向量；

29、分别计算基于、、以及的第一差异比值、第二差异比值、第三差异比值以及第四差异比值，并综合获取得到姿态角度差值；

30、；

31、；

32、；

33、；

34、；

35、；

36、其中，，且表示第i1个之前时刻的第一位置与定点时刻下的位置之间的位移差异，且n1表示之前时刻的数量；表示相邻时刻下的预估移动位移；，且表示第i2个之后时刻的第二位置与定点时刻下的位置之间的位移差异，且n2表示之后时刻的数量；，且表示第i1个之前时刻的第一角度与定点时刻下的角度之间的角度差异；，且表示第i2个之后时刻的第二角度与定点时刻下的角度之间的角度差异；表示相邻时刻下的预估角度变化量；表示对角度的修正函数；表示从所有中获取的最小值所对应的原始角度变化量；表示从所有中获取的最小值所对应的原始角度变化量；表示基于之前时刻、定点时刻以及i之后时刻所得到的卫星总轨迹长度；表示基于所有的方差；表示基于所有的方差；表示单位位移下的角度调节变量；

37、将所述卫星数据信息利用运行姿态角差值映射到地心惯性坐标系中，得到卫星位置信息。

38、另一方面，所述调整模块，包括：

39、反馈控制模型单元：根据惯性导航信息和卫星位置信息，得到所述接收装置天线的偏离误差程度；

40、；

41、其中，表示所述接收装置天线的偏离误差程度，表示当前时刻到接收卫星数据开始一共有r个标准时间间隔，表示第m+1个时刻下接收装置的天线对卫星的角度，表示接收装置天线的初始仰角，表示误差时间积分，表示第m+1个时刻下的误差信号函数，且由惯性导航信息以及卫星位置信息共同定义；为预设地对卫星的比例；

42、根据偏离误差程度确定天线角度调整参数：

43、；

44、其中，表示角度调整参数，表示当前时刻的天线仰角；

45、控制设备：用于接收装置天线获取到角度调整参数后，实时进行调整，实现天线的自动校准。

46、本发明提供一种实时化卫星天线的校准装置，用以通过利用传感器获取卫星信号，对信号进行解析获取卫星的实时位置和运动状态，根据反馈控制算法来实现天线和卫星的自动对准，提高了卫星天线的校准的准确度，保持了卫星的通信信号的稳定连接。

技术特征：

1.一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，所述配置模块，包括：

3.根据权利要求2所述的一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，所述配置模块，还包括：

4.根据权利要求1所述的一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，所述信号模块，包括：

5.根据权利要求4所述的一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，所述信号模块，还包括：

6.根据权利要求1所述的一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，所述数据处理模块，包括：

7.根据权利要求6所述的一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，所述数据处理模块，还包括：

8.根据权利要求7所述的一种实时化卫星天线的校准装置，其特征在于，所述调整模块，包括：

技术总结本发明提供一种实时化卫星天线的校准装置,属于通信校准技术领域；其装置包括：配置模块：基于通信卫星的接收装置配置环境需求，确定安装目标地点，基于手册标准对通信卫星的接收装置在安装目标地点进行安装配置；信号模块：基于安装好的接收装置接收卫星天线发送的第一原始信号，对第一原始信号进行处理得到第一混合信号；数据处理模块：对第一混合信号进行数据处理得到惯性导航信息和卫星数据信息，并根据地对卫星的比例完成对卫星位置信息的捕获；调整模块：根据惯性导航信息以及卫星位置信息，且利用反馈控制模型确定卫星天线对应的姿态调整参数，实现自动对准。本发明提高了卫星天线的校准的准确度，保持了卫星的通信信号的稳定连接。技术研发人员：史峰,张安受保护的技术使用者：柒星通信科技(安徽)有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23