System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种密集型排布的天线阵列控制方法技术_技高网

一种密集型排布的天线阵列控制方法技术

技术编号:44876174 阅读:12 留言:0更新日期:2025-04-08 00:15
本发明专利技术公开了一种密集型排布的天线阵列控制方法,属于电子信息领域;针对传统天线阵列控制方法在进行目标跟踪时,容易产生的甲板角偏差、导致天线阵列发生干涉等问题,提供了新的解决方法。当天线阵列发生甲板角偏差较大的情况时,根据当前角度状态,判断调整方法:若当前俯仰甲板角较高,向低仰角方向运动,则优先调整方位等轴的角度,到位后再调整俯仰轴;若目标俯仰甲板角高,天线阵列从低仰角向上运动,则先调整俯仰甲板角,足够高后再调整方位等轴的角度;否则将天线各轴向该轴的甲板角平均值运动,待偏差足够小后再向目标运动。本发明专利技术适用于不同座驾类型的天线,有效提高了密集型天线阵列控制器的稳定性与可靠性,避免了天线间的干涉问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子信息领域,用于密集型排布的多天线阵列系统内,,设计了一种密集型排布的天线阵列控制方法


技术介绍

1、在多天线阵列系统内,多台天线联动指向同一目标,这种设计能够大幅提升等效反射面积,以小型天线阵列达到大型单一天线的指标特征。密集型排布的多天线阵列系统占用面积小,结构紧凑,可布置于吊舱、车顶等载体上,以公路、铁路、船舶等各类交通方式运输,兼具等效反射面积大、等效增益高、机动化部署、灵活使用等特点,具有广阔的应用前景。受运输尺寸等条件限制,密集型排布的多天线阵列中天线间隙小、自由运动的空间小,若临近的天线指向不一致,很有可能会发生干涉现象,因此在控制时需要注意避免天线间出现较大的甲板角度偏差。

2、多天线阵列系统在进行目标跟踪时,根据目标坐标与各天线的坐标,计算每台天线地理指向角度,再结合各天线的姿态角将地理指向角度转换为甲板角度,此过程中很可能出现甲板角偏差的现象,原因包括:

3、1)系统内各天线的横滚纵倾姿态不同、坐标不同,因此跟踪过程中天线间本身就存在一定的甲板角度偏差。若目标与系统距离较近,会导致偏差变大,进而可能会发生干涉问题。

4、2)在系统进行控制时,因为天线驱动轴结构不同、驱动力矩不同、负载不同或控制器误差等情况,导致组阵天线间某轴的角速度相差较大,进而产生较大的角度偏差导致干涉问题;

5、3)在联动跟踪控制过程中,当跟踪目标接近天线的正上方、或产生过顶问题时,天线的俯仰角度较高,进行姿态折算后,方位甲板角受姿态影响极大,很容易发生因组阵天线的姿态角不同,而在方位轴上出现较大偏差的情况。在交叉轴、极化轴或xy座驾型天线上,从低仰角向高仰角运动、或从高仰角向低仰角运动时,也很有可能发生角度偏差问题。

6、传统的多天线阵列控制方法没有针对以上现象提出较好的解决方案,若天线间出现了角度偏差大的情况,可能会发生干涉、影响信号的接收发射等等问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于,针对传统多天线阵列系统联动跟踪控制过程中,容易出现的天线间角度相差较大的问题,设计了一种新的控制方法。特点在于:天线阵列能够在跟踪过程中出现较大的角度偏差时自动修正;能够在发生高仰角导致的大偏差问题时,优先转动自由度不受限制的一轴,将其调整至合适位置后再转动另一轴。本方法最大程度地避免了组阵天线间发生干涉的问题,并且除方位俯仰座驾天线外,本方法同样适用于其他类型座驾,如xy轴座驾天线或天线的极化轴、交叉轴等。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、一种密集型排布的天线阵列控制方法,具体包括步骤如下:

4、步骤1,在天线运动前设置其自由旋转角度θ和对偏差的最大容忍角度δ;

5、步骤2,控制器实时监测天线的各轴角度与目标角度,并且计算天线的轴平均角度与平均目标角度;若某一天线俯仰甲板角小于等于自由转动角度θ+0.1,进行步骤3;

6、步骤3,判断天线阵列中某一天线各轴角度与该轴平均值之差的绝对值大于等于δ/2-0.1,若满足,进行步骤4;若不满足,天线继续正常运动;

7、步骤4,判断天线阵列的天线各轴目标角度与平均目标角度之差的绝对值是否小于δ/2-0.1;若满足,进行步骤5;若不满足进行步骤9;

8、步骤5,判断此时天线阵列的俯仰甲板角是否均大于θ;若满足,进行步骤6;若不满足,进行步骤7;

9、步骤6,优先调整方位和极化轴角度,转动到位且偏差小于δ/2-0.1后,再调整俯仰到达目标位置,天线继续正常运动;

10、步骤7,天线阵列各轴角与平均值之差是否小于δ/2;若满足进行步骤8;若不满足,停止天线转动;

11、步骤8,将天线阵列的天线每轴目标甲板角设为当前平均甲板角,天线继续正常运动;

12、步骤9,判断天线阵列的目标俯仰角度是否大于自由转动角度θ,若满足,则优先转动俯仰轴,到位后再转动方位轴和极化轴到目标位置,天线继续正常运动;若不满足,则停止天线转动。

13、进一步的,所述偏差的最大容忍角度δ的定义为:天线阵列内任意两台天线间轴角偏差超过δ时,认为天线阵列系统失去同步,有发生干涉的风险。

14、进一步的,所述自由旋转角度θ的定义为:当天线俯仰轴的甲板角度大于θ时,此时方位轴和极化轴均可自由转动而不会发生干涉现象。

15、本专利技术相比现有技术具有如下优点:

16、1)针对不同原因导致的角度偏差,规划天线阵列的运动轨迹,最大限度地避免了天线间干涉问题,并适用于不同座驾类型的天线阵列系统;

17、2)通过平均值来计算天线阵列间的偏差,能够减少计算量、提高系统可靠性。

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【技术保护点】

1.一种密集型排布的天线阵列控制方法,其特征在于,具体包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种密集型排布的天线阵列控制方法,其特征在于,所述偏差的最大容忍角度Δ的定义为:天线阵列内任意两台天线间轴角偏差超过Δ时,认为天线阵列系统失去同步,有发生干涉的风险。

3.根据权利要求1所述的一种密集型排布的天线阵列控制方法,其特征在于,所述自由旋转角度θ的定义为:当天线俯仰轴的甲板角度大于θ时,此时方位轴和极化轴均可自由转动而不会发生干涉现象。

【技术特征摘要】

1.一种密集型排布的天线阵列控制方法,其特征在于,具体包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种密集型排布的天线阵列控制方法,其特征在于,所述偏差的最大容忍角度δ的定义为:天线阵列内任意两台天线间轴角偏差超过δ时,认为天...

【专利技术属性】
技术研发人员:王知涵吕晓静林云英黄元庆王一焕
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十四研究所
类型:发明
国别省市:

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