地面和机载Ku波段定向天线的标定方法

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1、地面和机载Ku波段定向天线的标定方法吴海珍等2016年3月第47卷第1期(总第163期)地面和机载Ku波段定向天线的标定方法吴海珍，毛金荣（中国航空无线电电子研究所，上海200241）[摘要]提出了一种以地球同步轨道卫星作为参考物、利用GPS位置对Ku波段地面及机载定向天线进行快速标定的方法；研究了将地心大地坐标变换到地心空间直角坐标参数和将地心空间直角坐标变换到站心极坐标的计算方法；给出了定向天线的标定实施步骤。测试结果表明，地面定向天线标定角度误差可达0.1°，机载定向天线标定角度误差可达1°，该标定精度可以满足大部

2、分应用需求。[关键词]标定；Ku波段定向天线；GPS+[中图分类号]TN827.4[文献标识码]A[DOI编码]10.3969/j.issn.1006-141X.2016.01.01[文章编号]1006-141X（2016）01-0001-05Ku-bandAirborneandGroundDirectiveAntennaCalibrationMethodWUHai-zhen,MAOJin-rong(ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute,Sh

3、anghai200241,China)Abstract:Withthehelpoftheearthsynchronousorbitsatelliteasareference,afastandprecisemethodofadoptingtheGPStocalibratetheKubandairborneandgrounddirectiveantennaispresented.Thecalculationmethodofthegeocentricgeodeticcoordinatesystemtothegeocentric

4、spacerectangularcoordinatesystemisgiven.Thecalibrationandimplementationstepsofdirectionalantennaaregiven.Themeasureresultsshowthattheangleerrorofthegranddirectionalantennacanreach0.1°,andtheangleerroroftheairbornedirectionalantennacanreach1°.Thecalibrationaccurac

5、ymeetsmostoftheapplicationrequirements.Keywords:calibration;Kubanddirectionalantenna;GPS通常采用的天线标定方法有电子罗盘标定法0引言和人为设定参照物标定法。人为设定参照物是通在点对点的无线微波远程视距通信中为减小过计算参照物相对于天线的方位角推算出天线的功放的发射功率，同时保证微波通信的可靠性，真北角。这些方法存在一定局限性：电子罗盘标一般采用定向天线进行收发。在本文所述的系统定法标定精度不够，受环境影响大，安装平台和中定向天线跟踪采

6、用的是数据引导方式。对两定天线的波束指向不一致会引起很大误差；人为设向天线的标定是定向天线正常使用前的一项重要定参照物标定法在实际使用过程中耗费时间太工作。长，不适合野外频繁工作。1March,2016Vol.47No.1(serialNo.163)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY本文提出一种低成本、便捷且标定精度较高矢量为P=P0+H的天线标定方法。首先利用已知位置的地球同步轨道卫星作为参照物，通过计算同步轨道卫星相对于地面天线的方位角推算出地面天线的真北角，然后将已标定的地面天线作为参照物，机载天

7、线通过寻找地面天线，并利用两天线对准时其0方位角相差180来实现机载天线的方位角标定。1标定方法图1地心大地坐标转换为地心空间直角坐标在对地面与机载Ku波段定向天线的标定时，由于应先完成地面Ku波段定向天线的标定，再对机载XcosBcosLKu波段定向天线进行标定。p0YNcosBsinL（1）2（1）利用地球同步轨道卫星Z(1e)sinB由于地球同步轨道卫星（中星10号卫星、亚法线单位矢量为cosBcosL太5号卫星或其它覆盖本区域的地球同步轨道卫星）的GPS位置是

8、已知的，地球同步轨道卫星的信ncosBsinL（2）sinB标也是已知的，因此地面Ku波段天线所在位置可则通过GPS测定。利用球面三角公式可得卫星和地cosBcosL面天线两点连线的方位角和俯仰角，通过水平仪HHnHcosBsinL（3）调整地面天线平台水平，完成地面天线平台的俯s