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一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法

张薇 何宏伦 王玮

张薇, 何宏伦, 王玮. 一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(10): 2848-2853. doi: 10.11999/JEIT200559
引用本文: 张薇, 何宏伦, 王玮. 一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(10): 2848-2853. doi: 10.11999/JEIT200559
Wei ZHANG, Honglun HE, Wei WANG. An Algorithm of Antenna Beam Direction for Beidou Short-message Communication[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(10): 2848-2853. doi: 10.11999/JEIT200559
Citation: Wei ZHANG, Honglun HE, Wei WANG. An Algorithm of Antenna Beam Direction for Beidou Short-message Communication[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(10): 2848-2853. doi: 10.11999/JEIT200559

一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法

doi: 10.11999/JEIT200559
详细信息
    作者简介:

    张薇:女,1987年生,硕士,高级工程师,主要研究方向为卫星通信数据链系统和天线设计

    何宏伦:男,1979年生,硕士,高级工程师,主要研究方向为卫星通信数据链系统设计

    王玮:女,1981年生,硕士,工程师,主要研究方向为北斗短报文通信和可靠性设计

    通讯作者:

    张薇 wzhang1987@163.com

  • 中图分类号: TN927.2

An Algorithm of Antenna Beam Direction for Beidou Short-message Communication

  • 摘要: 针对北斗短报文通信中载体天线波束指向北斗卫星的问题,该文提出一种天线波束指向算法。该算法根据载体所处的地理位置和姿态,计算出指向北斗卫星的天线波束指向角。根据载体天线的合成波束增益和所处地理位置的北斗卫星波束增益,选择出最优的北斗卫星,并将天线波束指向该卫星。该方法可以保证载体运动过程中,天线合成波束实时指向最优北斗卫星,最大限度地提高了北斗短报文通信性能。
  • 图  1  天线波束指向算法原理框图

    图  2  载体运动姿态角

    图  3  最优短报文波束号

    图  4  总链路增益

    图  5  天线波束指向角-俯仰角

    图  6  天线波束指向角-方位角

    图  7  天线波束指向角定义

    图  8  总能量最大短报文波束

    图  9  总能量最大短报文波束的链路增益

    图  10  总能量最大短报文波束的天线波束指向角-俯仰角

    图  11  总能量最大短报文波束的天线波束指向角-方位角

    表  1  北斗卫星短报文波束能量查找表示意图(dB)

    纬度(°)经度(°)
    7071$ \cdots $143145
    5P1,1P1,2$ \cdots $P1,75P1,76
    6P2,1P2,2$ \cdots $P2,75P2,76
    $ ⋮ $$ \cdots $$ \cdots $$ \ddots $$ \cdots $$ \cdots $
    55P51,1P51,2$ \cdots $P51,75P51,76
    下载: 导出CSV

    表  2  天线合成波束增益查找表示意图(dB)

    方位角(°)俯仰角(°)
    05$ \cdots $8590
    0G1,1G1,2$ \cdots $G1,18G1,19
    5G2,1G2,2$ \cdots $G2,18G2,19
    $ ⋮ $$ \cdots $$ \cdots $$ \ddots $$ \cdots $$ \cdots $
    360G73,1G73,2$ \cdots $G73,18G73,19
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-07
  • 修回日期:  2020-12-18
  • 网络出版日期:  2021-02-06
  • 刊出日期:  2021-10-18

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