VICTS天線跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究*

高 巍 趙 亮

（1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十九研究所 西安 710065）（2.陜西省天線與控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西安 710065）

1 引言

采用VICTS技術(shù)的天線具有超低剖面-高度僅十幾公分；集成度高-天線內(nèi)置控制單元、功放及跟蹤接收機(jī)；重量輕，安裝靈活等特點(diǎn)，并且可以滿足在車輛行進(jìn)過程中的正常通信業(yè)務(wù)，具有廣泛的應(yīng)用前景[1]。

該類型天線原理與傳統(tǒng)拋物面天線具有很大的區(qū)別，存在波束指向算法復(fù)雜，增益跟隨波束仰角和信號(hào)頻率變化等問題，導(dǎo)致在跟蹤過程中難以對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，動(dòng)態(tài)性能較差，以及在復(fù)雜遮擋環(huán)境下波束指向被拉偏從而導(dǎo)致失鎖等問題。為解決上述問題，本文從VICTS動(dòng)中通跟蹤系統(tǒng)原理出發(fā)并結(jié)合該類天線特點(diǎn)，對(duì)跟蹤過程中存在的一些問題進(jìn)行分析并提出解決方案。

2 VICTS天線跟蹤系統(tǒng)

VICTS天線采用二維斷面掃描裝置，結(jié)構(gòu)上共分三層，分別為激勵(lì)層、CTS層和極化層。各層天線面均為同心圓盤結(jié)構(gòu)，并通過天線控制單元、電機(jī)以及機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)天線面旋轉(zhuǎn)。波束掃描依靠激勵(lì)層和CTS層的協(xié)同控制實(shí)現(xiàn)。VICTS天線自跟蹤系統(tǒng)通常采用圖1所示方案。

圖1 VICTS跟蹤系統(tǒng)原理框圖

VICTS動(dòng)中通天線自跟蹤系統(tǒng)以天線控制單元為核心，利用一系列傳感器配合伺服系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在靜止或動(dòng)態(tài)情況下對(duì)衛(wèi)星的精確指向。在跟蹤開始階段，依靠GPS獲取當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度并計(jì)算出衛(wèi)星指向。通過慣導(dǎo)測(cè)得車體姿態(tài)角，將衛(wèi)星指向從大地系轉(zhuǎn)換到測(cè)量系下，并利用天線控制單元并結(jié)合波束指向算法，控制各層天線面旋轉(zhuǎn)一定角度使波束指向衛(wèi)星。……