一种用于移动卫星通信系统的自适应抗扰对星方法
【技术领域】
[0001]本发明属于移动卫星通信领域，具体涉及一种用于移动卫星通信系统的自适应抗扰对星方法。
【背景技术】
[0002]对于移动卫星通信系统(下文简称动中通)而言，实现快速、准确的对星是其后续在载体移动状态下保持天线面实时稳定跟踪目标卫星的基础。由于动中通常工作在机动、应急场合，周围环境较为复杂，应用地点不固定，卫星资源不固定，因此对搜星过程提出了更高的技术要求。分析现有的商用动中通搜星方案，基本可分为以下两种:
第一种，主要通过与载体固联的GPS，开机后获取载体绝对的地理坐标和方位，然后根据目标卫星参数直接将天线的俯仰角和方位角运动到目标角度附近，再通过搜索信标实现对星。这种方法需要使用差分GPS，或者等待载体运动之后才能通过单GPS获得当地方位角，虽然对星准确度较高，但搜星时间取决于GPS给出信息的时间，往往可达几分钟之久，这将大大影响应急过程的使用。
[0003]第二种，通过信标机和对星门限进行搜星，这也是大多数小型化系统的方案。通过通信机根据不同卫星的信标电平强度，手动设置不同的对星门限。开机后使天线运动到对星俯仰角，然后启动方位慢速盲扫，当信标电平达到设定值之后，停止方位轴运动，完成对星。这种方法简单、易于实现，但缺点也有很多，第一，需要事先手动调试并设定录入多颗卫星的信标电平，且信标电平随着使用地点的不同也会略有差异，这给使用上带来了很大的麻烦;第二，固定的电平阈值使得抗干扰性差，一旦天线周围有其它的反射面或信号源(比如应急通信场地有多个便携站)，会造成信标电平混淆，从而导致误对星现象的发生。
【发明内容】
[0004]发明目的:针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种对星速度快，具有较高准确性和可靠性的用于移动卫星通信系统的自适应抗扰对星方法。
[0005]
【发明内容】
:本发明提供了一种用于移动卫星通信系统的自适应抗扰对星方法，移动卫星通信系统自动采集当前地点的信标底噪，通过与天线面固联的航姿参考模块(下文简称，AHRS)实现天线的俯仰角动态跟踪，同时通过天线的方位轴进行一维扫描，再通过差分判断并记录自动增益控制电压(下文简称AGC电压)的最大值和出现最大值时刻的方位欧拉角，进行不少于两次的比较，确认欧拉角误差是否在范围之内，若在范围之内则通过角度二分法给出对星方位角。
[0006]进一步，本发明提供的对星方法包括以下步骤:
步骤1:移动卫星通信系统开始工作后，控制天线的俯仰轴做俯仰运动直到顶部限位，实现天线面朝向天空，然后控制天线的方位轴转动，采集方位轴转动期间内的自动增益控制电压的平均电压作为底噪电压；
步骤2:根据目标卫星的经度、极化方式，以及当前地理信息，计算对星极化角和俯仰角；
步骤3:启动移动卫星通信系统中的极化电机，使天线运动到所计算的极化角；启动俯仰电机，使天线运动到步骤2中所计算的俯仰角，并且利用与天线面固联的航姿参考模块输出的欧拉角进行俯仰角的跟踪保持；
步骤4:启动移动卫星通信系统中的方位电机，按照初始方向转动天线的方位轴，扫描一圈，采集并记录一圈当中的自动增益控制电压的最大值MAX_AGC;
步骤5:移动卫星通信系统控制天线的方位轴按照与初始方向相反的方向转动并扫描一圈，采集并记录一圈当中的自动增益控制电压，当采集到自动增益控制电压与步骤4中采集到的自动增益控制电压的最大值MAX_AGC相接近并反复确认后，则记录此时的方位角为第一次最大值出现时的方位角Al;
步骤6:移动卫星通信系统控制天线的方位轴按照与步骤5中方位轴运动方向相反的方向转动并扫描一圈，采集并记录一圈当中的自动增益控制电压，当采集到自动增益控制电压与步骤5中采集到的自动增益控制电压的最大值MAX_AGC相接近并反复确认后，则记录此时的方位角为第二次最大值出现时的方位角A2;
步骤7:判断I A1-A21的值，如果I A1-A21〈B，则认为对星成功，对星角取为AjPA2的中点，系统打开搜星程序进入跟踪随动;如果B〈 IA1-A21〈2B，则取新的^=(^+知)/2，然后继续进行步骤6，并记录扫描的圈数，若往复圈数超过最大设定值，则重新进行步骤4的扫描；如果A1-A2IMB,则重新进行步骤4的扫描，其中B表示欧拉角误差范围。
[0007]进一步，所述步骤I中控制天线的方位轴转动10秒以内。
[0008]进一步，所述步骤5和步骤6中采集到的自动增益控制电压与步骤4中采集到的自动增益控制电压的最大值MAX_AGC相差小于1.5dB时进行反复确认；当连续5次采集到的当前的自动增益控制电压与步骤4中采集到的自动增益控制电压的最大值MAX_AGC相差小于1.5dB时，则记录此时的方位角。
[0009]进一步，所述步骤7中欧拉角误差范围B为6?10度。
[0010]进一步，所述步骤7中往复圈数的最大设定值为5。
[0011]工作原理:本发明提供的方法不设置固定阈值，由于将俯仰和方位控制进行分离，通过俯仰对准保持，并且转动方位找到当地所对卫星的MAX_AGC，然后通过二分法反向确认的方式找到该对星方位。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本发明采用一种全新的对星方法，简单易行、成本低廉，具有高度的可靠性、自适应性和抗干扰能力，对星速度快，准确性高。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，对本发明进行详细说明。
[0015]如图1所示，本发明提供了一种用于移动卫星通信系统的自适应抗扰对星方法，具体包括以下步骤:
步骤1:移动卫星通信系统开始工作后，控制天线的俯仰轴做俯仰运动直到顶部限位，实现天线面朝向天空，然后控制天线的方位轴转动，采集方位轴转动期间内的自动增益控制电压的平均电压作为底噪电压。其中，移动卫星通信系统是一个三轴动中通，天线的运动包含方位、俯仰、极化三个轴，通过控制这三个轴的运动实现隔离载体运动，时刻保持跟踪卫星的波束，在天线面上固联一个AHRS模块实时测量天线的方位角、俯仰角和极化角。当系统开始工作时，天线的俯仰轴会做俯仰运动，当俯仰轴到顶部时会触碰一个限位开关，使天线面朝向天空。控制天线的方位轴转动一般在10秒钟以内就可以了，方位轴一边转动，一边采集AGC电压。
[0016]步骤2:根据目标卫星的经度、极化方式，以及当前地理信息，计算对星极化角和俯仰角。其中当前地理信息可以是系统GPS或者北斗给出的。
[0017]步骤3:启动移动卫星通信系统中的极化电机，使天线运动到所计算的