【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线跟踪领域，具体而言，涉及一种基于天线方向图的卫星跟踪方法及其装置、电子设备。
技术介绍
1、同步轨道通信卫星的轨位相对固定，一般以24小时为周期在定点位置周围做“8”字漂移。对于口径较大的卫星通信地球站天线，需要对通信卫星进行跟踪，以保证卫星天线准确指向卫星。
2、相关技术中，跟踪方式有程序跟踪、步进跟踪、单脉冲跟踪等，然而，上述跟踪方式存在跟踪不准确以及跟踪效率较低的问题。
3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种基于天线方向图的卫星跟踪方法及其装置、电子设备，以至少解决相关技术中天线对通信卫星进行跟踪的效率较低的技术问题。
2、根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种基于天线方向图的卫星跟踪方法，包括：在天线接收到的通信卫星发射的信标信号小于预设信号阈值的情况下，确定天线的初始位置坐标，其中，初始位置坐标是通过将天线的初始方位角度和初始俯仰角度映射到平面上得到的坐标；控制天线朝任意方向跟踪通信卫星一个预设步长，并确定跟踪后的天线的当前位置坐标以及电平变化状态，其中，电平变化状态是基于天线接收到的信标信号的强度确定的；基于初始位置坐标、当前位置坐标、电平变化状态以及通信卫星的天线方向图，确定天线方向图的中心位置坐标以及梯度最大方向，其中，天线方向图是预先构建的二维等电平曲线图，天线方向图上的每个点对应一个方位角度、俯仰角度以及电平值；将中心位置坐标作为天线跟踪通信卫星的目
3、本申请的一种实施方式中，在天线接收到的通信卫星发射的信标信号小于预设信号阈值的情况下，确定天线的初始位置坐标之前，还包括：确定天线的起始方位角度和起始俯仰角度；基于起始方位角度和起始俯仰角度，在俯仰方向上对通信卫星发射的信标信号进行扫描，得到俯仰方向上的第一一维方向图曲线，其中，俯仰方向是垂直于地面的方向；基于起始方位角度和起始俯仰角度，在方位方向上对通信卫星发射的信标信号进行扫描，得到方位方向上的第二一维方向图曲线，其中，方位方向是平行于地面的方向；基于第一一维方向图曲线以及第二一维方向图曲线，构建三维方向图，并基于三维方向图，构建天线方向图。
4、本申请的一种实施方式中，基于起始方位角度和起始俯仰角度，在俯仰方向上对通信卫星发射的信标信号进行扫描，得到俯仰方向上的第一一维方向图曲线的步骤，包括：从起始方位角度和起始俯仰角度开始，控制天线在俯仰方向上转动，并记录在转动过程中各个俯仰角度下的电平值，其中，电平值是通过对信标信号的强度进行解析得到的值；基于所有俯仰角度下的电平值，确定最高俯仰电平值，并基于最高俯仰电平值对应的位置点，确定俯仰方向上的俯仰扫描起点和俯仰扫描终点；从俯仰扫描起点开始，控制天线在俯仰方向上向俯仰扫描终点转动，并在转动过程中采样第一信号数据，其中，第一信号数据包括：从俯仰扫描起点到俯仰扫描终点转动过程中的每个俯仰位置点对应的电平值，每个俯仰位置点对应的方位角度一致；基于第一信号数据，构建第一一维方向图曲线。
5、本申请的一种实施方式中，基于起始方位角度和起始俯仰角度，在方位方向上对通信卫星发射的信标信号进行扫描，得到方位方向上的第二一维方向图曲线的步骤，包括：在对俯仰方向扫描完成的情况下，控制天线回到最高俯仰电平值对应的位置点，并将最高俯仰电平值对应的位置点作为起始位置点，控制天线在方位方向上转动，并记录在转动过程中各个方位角度下的电平值；基于所有方位角度下的电平值，确定最高方位电平值，并基于最高方位电平值对应的位置点，确定方位方向上的方位扫描起点和方位扫描终点；从方位扫描起点开始，控制天线在方位方向上向方位扫描终点转动，并在转动过程中采样第二信号数据，其中，第二信号数据包括：从方位扫描起点到方位扫描终点转动过程中的每个方位位置点对应的电平值，每个方位位置点对应的俯仰角度一致；基于第二信号数据，构建第二一维方向图曲线。
6、本申请的一种实施方式中，确定跟踪后的天线的当前位置坐标以及电平变化状态的步骤，包括：在天线跟踪通信卫星一个预设步长后，确定天线的当前方位角度和当前俯仰角度；将当前方位角度和当前俯仰角度映射到平面上，得到当前位置坐标；确定天线在初始位置坐标下接收到的信标信号的第一强度以及在当前位置坐标下接收到的信标信号的第二强度，其中，第二强度与第一强度不相等；比较第一强度和第二强度，并基于比较结果，确定电平变化状态，其中，在第一强度大于第二强度的情况下，电平变化状态为电平减弱状态；在第一强度小于第二强度的情况下，电平变化状态为电平增强状态。
7、本申请的一种实施方式中，基于初始位置坐标、当前位置坐标、电平变化状态以及通信卫星的天线方向图，确定天线方向图的中心位置坐标以及梯度最大方向的步骤，包括：基于第一强度以及第二强度，确定电平差值；基于电平差值以及电平变化状态，确定初始位置坐标以及当前位置坐标在天线方向图上的相对位置关系；基于相对位置关系、初始位置坐标以及当前位置坐标，确定中心位置坐标；基于中心位置坐标以及当前位置坐标，确定梯度最大方向。
8、本申请的一种实施方式中，天线方向图上同一圈同心圆上的电平值一致，基于电平差值以及电平变化状态，确定初始位置坐标以及当前位置坐标在天线方向图上的相对位置关系的步骤，包括：确定天线方向图上每两圈同心圆对应的电平值之间的预设电平差值；确定与电平差值相等的预设电平差值指示的两圈目标同心圆；在电平变化状态为电平减弱状态的情况下，确定初始位置坐标位于两圈目标同心圆中靠近中心点的目标同心圆上，当前位置坐标位于两圈目标同心圆中远离中心点的目标同心圆上；或者，在电平变化状态为电平增强状态的情况下，确定初始位置坐标位于两圈目标同心圆中远离近中心点的目标同心圆上，当前位置坐标位于两圈目标同心圆中靠近中心点的目标同心圆上；基于初始位置坐标所在的目标同心圆以及当前位置坐标所在的目标同心圆，确定初始位置坐标以及当前位置坐标在天线方向图上的相对位置关系。
9、根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种基于天线方向图的卫星跟踪装置，包括：第一确定单元，用于在天线接收到的通信卫星发射的信标信号小于预设信号阈值的情况下，确定天线的初始位置坐标，其中，初始位置坐标是通过将天线的初始方位角度和初始俯仰角度映射到平面上得到的坐标；第二确定单元，用于控制天线朝任意方向跟踪通信卫星一个预设步长，并确定跟踪后的天线的当前位置坐标以及电平变化状态，其中，电平变化状态是基于天线接收到的信标信号的强度确定的；第三确定单元，用于基于初始位置坐标、当前位置坐标、电平变化状态以及通信卫星的天线方向图，确定天线方向图的中心位置坐标以及梯度最大方向，其中，天线方向图是预先构建的二维等电平曲线图，天线方向图上的每个点对应一个方位角度、俯仰角度以及电平值；移动单元，用于将中心位置坐标作为天线跟踪通信卫星的目标位置坐标，并控制天线沿着梯度最大方向朝目标位置坐标移动，完成对通信卫星的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于天线方向图的卫星跟踪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的卫星跟踪方法，其特征在于，在天线接收到的通信卫星发射的信标信号小于预设信号阈值的情况下，确定所述天线的初始位置坐标之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的卫星跟踪方法，其特征在于，基于所述起始方位角度和所述起始俯仰角度，在俯仰方向上对所述通信卫星发射的所述信标信号进行扫描，得到所述俯仰方向上的第一一维方向图曲线的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的卫星跟踪方法，其特征在于，基于所述起始方位角度和所述起始俯仰角度，在方位方向上对所述通信卫星发射的所述信标信号进行扫描，得到所述方位方向上的第二一维方向图曲线的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的卫星跟踪方法，其特征在于，确定跟踪后的所述天线的当前位置坐标以及电平变化状态的步骤，包括：
6.根据权利要求5所述的卫星跟踪方法，其特征在于，基于所述初始位置坐标、所述当前位置坐标、所述电平变化状态以及所述通信卫星的天线方向图，确定所述天线方向图的中心位置坐标以及梯度最大方向的步骤，包括：
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