三軸天線系統外測精度修正方法研究

王東升，張 垚，高 菲，黃立娜，楊俊武，張建輝，付樹洪

(1.中國西安衛星測控中心，陜西 西安 710043；2.宇航動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710043；3.中國太原衛星發射中心，山西 太原 030100)

0 引言

近年來，衛星發射數量逐年增多，商業航天方興未艾，在軌衛星急速增加，對衛星地面站的要求越來越高。為實現地面站衛星測控與遙感衛星數據接收一體化多功能的需求，同一臺天線系統既要有較高的測量精度，又要有全空域高精度的跟蹤[1-2]。帶有斜轉臺的三軸天線是一種較好的選擇，這種結構的天線在遙感衛星數據接收站大量使用，可以實現對任意軌道傾角的衛星全空域無盲區高精度跟蹤[3]。相比衛星應用數據接收系統，測控系統不僅僅要關注數據接收，同時還要更關注測距、測速和測角數據的準確性[4]，以便中心對目標進行精確定軌[5]。因此，對其測角[6]、測距、測速精度[7]提出更高要求。

與傳統的方位俯仰型兩軸天線相比，最大差異表現在2個方面：一是天線三軸中心(指天線方位軸、俯仰軸和電軸交點)位置在測站地平坐標系里隨第三軸的角度位置移動，標定距離零值和角度零值時要考慮這種特殊性；另一方面是天線有3個旋轉軸，軸角編碼測量數據與測站地平坐標系的方位角及俯仰角存在非線性變換關系，引入新的角度誤差系數和角度誤差系數標定難度增大[8]。

科研人員采用射電星標校、在軌衛星標校和無人機標校等標校理論對三軸天線角度誤差的標定做了大量研究，取得了不少成果[9]?！?br>