一種用于移動衛星通信系統的自適應抗擾對星方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于移動衛星通信領域，具體涉及一種用于移動衛星通信系統的自適應抗擾對星方法。
【背景技術】
[0002]對于移動衛星通信系統(下文簡稱動中通)而言，實現快速、準確的對星是其后續在載體移動狀態下保持天線面實時穩定跟蹤目標衛星的基礎。由于動中通常工作在機動、應急場合，周圍環境較為復雜，應用地點不固定，衛星資源不固定，因此對搜星過程提出了更高的技術要求。分析現有的商用動中通搜星方案，基本可分為以下兩種:
第一種，主要通過與載體固聯的GPS，開機后獲取載體絕對的地理坐標和方位，然后根據目標衛星參數直接將天線的俯仰角和方位角運動到目標角度附近，再通過搜索信標實現對星。這種方法需要使用差分GPS，或者等待載體運動之后才能通過單GPS獲得當地方位角，雖然對星準確度較高，但搜星時間取決于GPS給出信息的時間，往往可達幾分鐘之久，這將大大影響應急過程的使用。
[0003]第二種，通過信標機和對星門限進行搜星，這也是大多數小型化系統的方案。通過通信機根據不同衛星的信標電平強度，手動設置不同的對星門限。開機后使天線運動到對星俯仰角，然后啟動方位慢速盲掃，當信標電平達到設定值之后，停止方位軸運動，完成對星。這種方法簡單、易于實現，但缺點也有很多，第一，需要事先手動調試并設定錄入多顆衛星的信標電平，且信標電平隨著使用地點的不同也會略有差異，這給使用上帶來了很大的麻煩;第二，固定的電平閾值使得抗干擾性差，一旦天線周圍有其它的反射面或信號源(比如應急通信場地有多個便攜站)，會造成信標電平混淆，從而導致誤對星現象的發生。
【發明內容】
[0004]發明目的:針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種對星速度快，具有較高準確性和可靠性的用于移動衛星通信系統的自適應抗擾對星方法。
[0005]
【發明內容】
:本發明提供了一種用于移動衛星通信系統的自適應抗擾對星方法，移動衛星通信系統自動采集當前地點的信標底噪，通過與天線面固聯的航姿參考模塊(下文簡稱，AHRS)實現天線的俯仰角動態跟蹤，同時通過天線的方位軸進行一維掃描，再通過差分判斷并記錄自動增益控制電壓(下文簡稱AGC電壓)的最大值和出現最大值時刻的方位歐拉角，進行不少于兩次的比較，確認歐拉角誤差是否在范圍之內，若在范圍之內則通過角度二分法給出對星方位角。
[0006]進一步，本發明提供的對星方法包括以下步驟:
步驟1:移動衛星通信系統開始工作后，控制天線的俯仰軸做俯仰運動直到頂部限位，實現天線面朝向天空，然后控制天線的方位軸轉動，采集方位軸轉動期間內的自動增益控制電壓的平均電壓作為底噪電壓；
步驟2:根據目標衛星的經度、極化方式，以及當前地理信息，計算對星極化角和俯仰角；
步驟3:啟動移動衛星通信系統中的極化電機，使天線運動到所計算的極化角；啟動俯仰電機，使天線運動到步驟2中所計算的俯仰角，并且利用與天線面固聯的航姿參考模塊輸出的歐拉角進行俯仰角的跟蹤保持；
步驟4:啟動移動衛星通信系統中的方位電機，按照初始方向轉動天線的方位軸，掃描一圈，采集并記錄一圈當中的自動增益控制電壓的最大值MAX_AGC;
步驟5:移動衛星通信系統控制天線的方位軸按照與初始方向相反的方向轉動并掃描一圈，采集并記錄一圈當中的自動增益控制電壓，當采集到自動增益控制電壓與步驟4中采集到的自動增益控制電壓的最大值MAX_AGC相接近并反復確認后，則記錄此時的方位角為第一次最大值出現時的方位角Al;
步驟6:移動衛星通信系統控制天線的方位軸按照與步驟5中方位軸運動方向相反的方向轉動并掃描一圈，采集并記錄一圈當中的自動增益控制電壓，當采集到自動增益控制電壓與步驟5中采集到的自動增益控制電壓的最大值MAX_AGC相接近并反復確認后，則記錄此時的方位角為第二次最大值出現時的方位角A2;
步驟7:判斷I A1-A21的值，如果I A1-A21〈B，則認為對星成功，對星角取為AjPA2的中點，系統打開搜星程序進入跟蹤隨動;如果B〈 IA1-A21〈2B，則取新的^=(^+知)/2，然后繼續進行步驟6，并記錄掃描的圈數，若往復圈數超過最大設定值，則重新進行步驟4的掃描；如果A1-A2IMB,則重新進行步驟4的掃描，其中B表示歐拉角誤差范圍。
[0007]進一步，所述步驟I中控制天線的方位軸轉動10秒以內。
[0008]進一步，所述步驟5和步驟6中采集到的自動增益控制電壓與步驟4中采集到的自動增益控制電壓的最大值MAX_AGC相差小于1.5dB時進行反復確認；當連續5次采集到的當前的自動增益控制電壓與步驟4中采集到的自動增益控制電壓的最大值MAX_AGC相差小于1.5dB時，則記錄此時的方位角。
[0009]進一步，所述步驟7中歐拉角誤差范圍B為6?10度。
[0010]進一步，所述步驟7中往復圈數的最大設定值為5。
[0011]工作原理:本發明提供的方法不設置固定閾值，由于將俯仰和方位控制進行分離，通過俯仰對準保持，并且轉動方位找到當地所對衛星的MAX_AGC，然后通過二分法反向確認的方式找到該對星方位。
[0012]有益效果:與現有技術相比，本發明采用一種全新的對星方法，簡單易行、成本低廉，具有高度的可靠性、自適應性和抗干擾能力，對星速度快，準確性高。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖，對本發明進行詳細說明。
[0015]如圖1所示，本發明提供了一種用于移動衛星通信系統的自適應抗擾對星方法，具體包括以下步驟:
步驟1:移動衛星通信系統開始工作后，控制天線的俯仰軸做俯仰運動直到頂部限位，實現天線面朝向天空，然后控制天線的方位軸轉動，采集方位軸轉動期間內的自動增益控制電壓的平均電壓作為底噪電壓。其中，移動衛星通信系統是一個三軸動中通，天線的運動包含方位、俯仰、極化三個軸，通過控制這三個軸的運動實現隔離載體運動，時刻保持跟蹤衛星的波束，在天線面上固聯一個AHRS模塊實時測量天線的方位角、俯仰角和極化角。當系統開始工作時，天線的俯仰軸會做俯仰運動，當俯仰軸到頂部時會觸碰一個限位開關，使天線面朝向天空。控制天線的方位軸轉動一般在10秒鐘以內就可以了，方位軸一邊轉動，一邊采集AGC電壓。
[0016]步驟2:根據目標衛星的經度、極化方式，以及當前地理信息，計算對星極化角和俯仰角。其中當前地理信息可以是系統GPS或者北斗給出的。
[0017]步驟3:啟動移動衛星通信系統中的極化電機，使天線運動到所計算的