【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星通信，涉及抛物面卫星、平板阵列卫星以及相控阵卫星通信天线的锁定目标卫星方法。
技术介绍
1、在当今低轨星座、高通量卫星、卫星互联网等前沿科技高速发展的大背景下，卫星通信领域需求旺盛、发展迅速，太空中卫星数量快速增长。庞大的卫星数量及其复杂的不同频率、不同功率、不同方向的卫星信号在空间中的随机分布，造成地面窄波束天线无法通过信标搜索的方式顺利锁定目标卫星。
2、目前，卫星通信天线搜索和锁定目标卫星有三种方案。第一种是使用信标载波多频接收机的方案。这种方案依赖于信标和载波的同时存在，对信标和载波信号同时检波，遇到信标和载波二者缺一的时候仍然存在无法顺利锁定目标卫星的可能性。第二种是使用基于双gnss天线基线定向的多传感器融合方法测量天线基座姿态角，驱动天线主波束直接指向目标卫星实现卫星锁定。这种方案依赖于稳定良好的gnss信号，若抛物面卫星通信天线在存在较强gnss多路径效应的环境中则无法锁定卫星。第三种是使用高精度ins系统自对准测天线基座姿态角，驱动天线主波束直接指向目标卫星实现卫星锁定。这种方案只需知道准确地理位置即可确定锁定目标卫星，但成本极高且后期定期维护ins系统十分复杂，无法大规模市场推广。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标卫星方法。
2、本专利技术解决技术的方案是：
3、第一方面，本专利技术提供一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星
4、(1)卫星通信天线搜索目标卫星时，判断目标卫星的信标频率是否未被其他卫星重复使用，若是，则选定目标卫星及其频率进行搜索，进入步骤(2)；否则，选定预先设置的辅助卫星及其频率进行搜索，进入步骤(3)；
5、(2)搜索过程中，驱动卫星通信天线波束主瓣绕地垂线旋转扫描目标卫星信号强度最强的方向，进入步骤(4)；
6、(3)搜索过程中，驱动卫星通信天线波束主瓣绕地垂线旋转扫描预先设置的辅助卫星信号强度最强的方向，初步锁定辅助卫星后，快速驱动卫星通信天线波束指向目标卫星信号强度最强的方向，进入步骤(4)；
7、(4)若在目标卫星主极化上信号强度能够达到锁定门限，则确认锁定目标卫星；若在目标卫星频率主极化上信号强度不能够达到锁定门限，则锁定目标卫星及其频率失败，返回步骤(1)重新对星。
8、优选的，所述的目标卫星及其频率是指由于通信业务需要，卫星通信天线需要与之建立连接并实现通信的卫星及其频率。
9、优选的，所述的辅助卫星及其频率是指指定极化的信标频率在卫星通信天线搜索卫星时扫过的空间范围内具有最高功率波峰的卫星及其频率。
10、优选的，当辅助卫星和目标卫星是同一个卫星时，两者使用不同的极化和频率。
11、优选的，所述的初步锁定是指卫星通信天线的波束主瓣指向锁定为辅助卫星的方向及频率。
12、优选的，所述的确定锁定是指卫星通信天线的波束主瓣指向锁定为目标卫星的方向及频率。
13、优选的，所述的信号强度，指天线接收到目标卫星下发的信号强度，包括但不限于信标强度、信标电平、载波强度。
14、优选的，所述基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，适用于抛物面卫星、平板阵列卫星以及相控阵卫星通信天线锁定目标星。
15、第二方面，本专利技术提供一种终端设备，包括：
16、存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
17、处理器，用于执行存储器中存储的指令，实现上述第一方面所述的方法。
18、第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。
19、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
20、(1)本专利技术通过使用指定极化的信标频率在天线搜索卫星时扫过的空间范围内具有最高的功率波峰的卫星作为辅助卫星实现对目标卫星的初步锁定而后再对目标卫星确定锁定，卫星通信天线仅需要对一个卫星信号单频检波接收机分不同时段对辅助卫星和目标卫星分别检波即可完成确认锁定，而无需使用信标载波多频接收机；
21、(2)本专利技术方法中，卫星搜索过程是驱动卫星通信天线波束主瓣绕地垂线旋转扫描辅助卫星或目标卫星，不需要使用双gnss或者高精度ins测量抛物面卫星通信天线的基座姿态角，因此不会因双gnss的多路径问题导致无法完成目标卫星的确认捕获，也不需要考虑高精度ins高昂的使用成本和复杂的后期维护问题；
22、(3)本专利技术方法解决了卫星通信天线在波束主瓣和主极化扫描范围内信标或载波频率出现多个高功率波峰导致对星失败的难题，与现有的方案相比，在不使用信标载波多频接收机、不使用双gnss、不使用高精度ins系统的前提下即可快速完成目标卫星的确认捕获，降低了抛物面卫星通信天线的成本，提高了可靠性，为卫星通信天线搜索及锁定卫星提供了一种高可靠性、高性价比的方法。
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1.一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的目标卫星及其频率是指由于通信业务需要，卫星通信天线需要与之建立连接并实现通信的卫星及其频率。
3.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的辅助卫星及其频率是指指定极化的信标频率在卫星通信天线搜索卫星时扫过的空间范围内具有最高功率波峰的卫星及其频率。
4.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：当辅助卫星和目标卫星是同一个卫星时，两者使用不同的极化和频率。
5.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的初步锁定是指卫星通信天线的波束主瓣指向锁定为辅助卫星的方向及频率。
6.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的确定锁定是指卫星通信天线的波束主瓣指向锁定为目标卫星的方向及频
7.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的信号强度，指天线接收到目标卫星下发的信号强度，包括但不限于信标强度、信标电平、载波强度。
8.根据权利要求1任一项所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，适用于抛物面卫星、平板阵列卫星以及相控阵卫星通信天线锁定目标星。
9.一种终端设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的目标卫星及其频率是指由于通信业务需要，卫星通信天线需要与之建立连接并实现通信的卫星及其频率。
3.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的辅助卫星及其频率是指指定极化的信标频率在卫星通信天线搜索卫星时扫过的空间范围内具有最高功率波峰的卫星及其频率。
4.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：当辅助卫星和目标卫星是同一个卫星时，两者使用不同的极化和频率。
5.根据权利要求1所述的一种基于多频多星切换的卫星通信天线锁定目标星方法，其特征在于：所述的初步锁定是指卫星通信天线的波束主瓣指向锁定为辅助卫星的方向及...
【专利技术属性】
技术研发人员：于清波，卢志鹏，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：
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