卫星天线跟踪控制方法研究卢洪武*(山东师范大学传播学院，山东济南250014)【摘要】本文根据天线控制理论，分析研究了卫星天线的跟踪控制方法，阐述了跟踪程序的设计思想。【关键词】卫星天线；跟踪控制；微型计算机StudyoftrackingandcontrollingmethodforsatelliteantennaLuHongWu(CommunicationSchoolofShandongNonnalUniversity,激nan,250014)[Abstract]Basedonantennacontrollingtheory,theanalyzedandstudiedthecontrollingmethodofantennatrackingsatelliteandthedesignofitssoftwaresystem.[Keywords]satellitecommunications,satellitecontrol,trackingmethod由于地球重力分布的不规则性及太阳风压等对地球同步轨道上的通信广播卫星的彩响，使卫星在轨道位置上发牛偏移。当卫星使用年久时，其姿态控制能力下降，漂移现彖更为严重。造成没有跟踪控制系统的天线指向偏离卫星。从另一方血考虑，抛物血天线口径越大，接收信号频率越高主波束宽度越窄，因此，人口径天线因风力或自身形变等因索的影响，其指向很容易偏离卫星，使犬线接收增益大幅度下降，造成通信或广播信号中断。所以研究卫星天线的跟踪控制方法，设计高可靠性的卫星天线自动跟踪控制系统，对保证卫星通信质量意义重大。1天线控制基本原理卫星天线跟踪控制系统如图1所示。卫星天线的调整分搜索和口动跟踪两个过程。捜索是调整天线对准预设卫星的过程，事先山操纵者输入地球站的地理经纬度和卫星轨位经度山计算机计算出对应不同卫星的天线俯仰角和方位角并存入存储器，系统工作时，首先根据操纵者输入的星号山计算机发ih/s人/汁处3二加舌砧丁址卜匕向位置，此时天线已基本对准卫星,可以收到信号。之后，控制系统迓入寻优和6动跟踪状态。自动跟踪为搜索过程不同的是它以实际卫星信号作为调节依据，跟踪必须在搜索皋础上进行，此时接收机已接收到卫星信号，但是系统不一定处于最佳状态，计算机控制天线在一定范围内反复扫描，找到接收信号最强的位置并测出信号的大小，以后即以此信号与后续信号比较。当发现接收信号与寄存器的极值之差，超过了规定的范围时，则应控制天线重新寻优，使天线指向最佳，找到新的最人值，并用新极值代替原来的极值，这样就可以保证天线总是处于最佳指向状态。2卫星天线跟踪方式分析⑴对卫星的跟踪有两种方式：程序跟踪和自动跟踪，程序跟踪是根据预测的卫星轨道信息和天线波朿的指向信息來驱动跟踪系统的；口动跟踪是地球站根据收到卫星所发射的信标信号來驱动跟踪系统使天线口动对准卫星。由丁•卫星位置受影响的因素太多，无法长期预测卫星轨道，故H前大部分地球站都采用自动跟踪方式。按跟踪原理，自动跟踪町分为三种：步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪。市于步进跟踪原理和设备比较简单，并能很方便的与计算机结合。在一卫星定位精度不断提高和计算机控制技术飞速发展的今天，越来越多的地球站使用步进跟踪制。因此木文重点分析步进跟踪方法。作者简介：卢洪武(1957-),副教授，主要研究方向为卫星电视，有线电视技术应用。2.1步进跟踪方法比较⑴---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---图1在步进跟踪体制中，天线的进动分为搜索步和调整步两种，搜索步动作Z后，整个跟踪系统就开始工作，包括对角度数据采样，场强记忆和比较等，待经过若干次搜索，并确定天线应该调整的方向后，天线就回到原来的位置，然后向卫星方向转动一步，这最后一步就称为调整步。调整步和搜索步的主要区别在于经调整步后天线不会回到原处，而搜索步则不一样，不管搜索步动作多少次，只要完成规定的次数后，天线就回到原处。搜索步和调整步可以是分开的，也可以是同一步。同一步的逻辑关系简单，但山于干扰的影响会引起误动作。例如天线木身是向偏离卫星的方向转动，收到的场强信号应该比原來位置的小，如果此时出现偶然的干扰影响使收到的瞬时场强人于原來位置的场强，这时就会得到错误信息，认为转动方向正确，天线仍向原方向继续转动，结果使天线偏离卫星。因此，同一步式步进跟踪体制一般不采用。如果搜索步与调整步分开，以双向搜索等调整步步进跟踪为例...