张爱成,桂勇胜,刘嘉栋

(北京航天飞行控制中心,北京 100094)

1 引 言

测控天线跟踪模式的选择直接影响到卫星跟踪的精度指标。在天线结构体制固定的情况下,跟踪模式的选定一定程度上决定了天线的跟踪性能。目前,测控天线有单脉冲式的双通道跟踪、步进跟踪以及基于步进跟踪的轨道估算最优跟踪模式,而在轨道估算最优跟踪中,轨道预测跟踪(OPT)近年逐渐应用在限动天线的跟踪系统中。

单脉冲跟踪模式具有精度高、速度快以及实时跟踪、机械性能磨损小[1]的特点,但是其结构复杂,需要相应的双通道跟踪接收机配合,成本高,在测控站的全动天线常用该种模式。相对于单脉冲跟踪模式,步进跟踪与OPT跟踪模式成本较低,跟踪方式相对简单。一般限动天线跟踪同步卫星都采用步进跟踪或者OPT跟踪模式。目前,国内大部分测控限动站都是使用传统的步进跟踪模式跟踪卫星。但是随着测控限动站业务的扩展以及卫星的延长寿命使用,传统的步进跟踪难以满足卫星的跟踪需求。OPT作为一种轨道预测的优化跟踪模式,在不增加限动站运行成本的前提下,可以提高测控限动站的系统精度,满足多种同步卫星的跟踪。

2 步进跟踪模式

2.1 步进跟踪理论

一种典型的步进方法是“双轴交替探索式步进跟踪”,该方法使用的前提是天线必须在卫星信号的主瓣内,否则天线容易进行卫星的旁瓣跟踪。

在步进跟踪过程,门限电平与两次步进时间间隔是非常重要的参数。……