捷联式天线控制系统的分析

２陆基天线控制模型
为了高质量的接收卫星云图，天线必须精确的指向卫星，对于极轨卫星，就需要控制天线根据它的运动轨道进行稳定跟踪。

为了能够实现稳定的跟踪控制，在安装这种遥感卫星天线时必须满足两个基本条件：一是天线的基面保持水平；二是天线的安装基准方向指北。

在此定义这两个基本条件为遥感卫星跟踪控制基本条件。

本章将讨论天线满足遥感卫星跟踪控制基本条件时的跟踪运动特性，进而建立陆基天线控制模型，即陆基天线控制模型。

天线采用Ｘ—ｙ装架结构。

２．１跟踪运动特性分析
天线跟踪的精度与上下轴的运动速度有着密切的联系，下面以北京为接收站，选取了三条典型轨道（高轨、中轨、低轨），描述了这三轨的卫星位置，并分析了天线跟踪时的运动特性。

２．１．１典型轨道跟踪运动描述
图２．１所示的极坐标图显示了天线的方位角和俯仰角，越向中心仰角越大，中心代表９００，最外围的圆代表０。

，每个圆间隔为１０。

，中心点到显示点的指向为方位角，上下左右分别标有代表方位的Ｎ（００）、Ｅ（９０。

）、Ｓ（１８０。

）、Ｗ（２７０。

），其内的每一个点代表了天线的一个特定位置。

Ｎ代表正北方向，ｓ表示正南方向，ｗ表示正西方向，Ｅ表示正东方向。

图２．１典型轨道方位角ａ俯仰角，图
出，这些突变区域都是产生在方位角处于９０。

和２７０。

左右的区域，而当方位角处于其它区域时，ｙ轴的转速和转角加速度都是很小，而且变化范围较小．
图３．５低速指北角扰动下天线跟踪运动参数图
图３．６指北角低速变化时ｙ轴运动参数图
下面根据方位俯仰角与上下轴转角的转换公式来分析产生上述现象的根本原因。

如图３．７所示，以方位角口为横坐标，转角角度为纵坐标，俯仰角，从０～９０。

每隔１０。

作一条曲线，Ｃａ）为上轴转角ｚ与口和夕之间的转换关系曲线，（ｂ）为下轴转角ｙ与ａ和多之间的转换关系曲线。

运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理等等）。

其结构示意图如图４．３所示。

图４．３ＸＸ运动控制卡结构示意图
．该控制卡主要特征有：开放式结构、使用简便、功能丰富、可靠性高等。

该卡主要技术指标有：
①４轴步进或数字式伺服控制；
②脉冲输出速度可达４Ｍｐｐｓ；
③梯形加减速；
④运动中可变速：
标（ａ）梯形速度曲线图（ｂ）变速后的梯形曲线
图４．４梯形曲线模式
梯形曲线模式是一种平滑的位置控制模式。

在该模式下，运动控制器在两个目标位置点之问实现速度的加速度或减速度运动。

由于该模式下的速度曲线一般是一个梯形，故取名为梯形曲线模式，如图是４（ａ）所示，运动速度经历了Ｉ，ｍⅢ三个阶段：在。