专利 一种基于舰船姿态变化的相控阵天线波束修正方法

专利 一种基于舰船姿态变化的相控阵天线波束修正方法
专利名称:一种基于舰船姿态变化的相控阵天线波束修正方法
发明人:XXX
专利类型:实用新型
发明内容
本发明涉及一种基于舰船姿态变化的相控阵天线波束修正方法,该方法利用舰船姿态信息与相控阵天线本身的波束角度测量原理,通过坐标变化以及矩阵近似变换,对相控阵天线波束测量空窗期内的波束角度进行修正。
技术背景
相控阵天线具有波束指向灵活、抗干扰能力强等优点,广泛应用于雷达、通信等领域。然而,在实际应用中,由于舰船姿态的改变,相控阵天线的波束角度会受到影响,导致通信中断或雷达探测精度下降。因此,如何对相控阵天线的波束角度进行实时修正,成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于舰船姿态变化的相控阵天线波束修正方法,以解决上述问题。该方法主要包括以下步骤:
1. 采集舰船姿态信息:通过舰船姿态传感器采集舰船的姿态信息,包括横滚角、俯仰角和航向角。
2. 坐标系变换:将舰船姿态信息从地理坐标系转换为天线坐标系。
3. 矩阵近似变换:利用矩阵近似变换算法,将舰船姿态信息转换为相控阵天线的波束角度变化。
4. 波束修正:根据波束角度变化,对相控阵天线的波束进行修正,使其始终指向目标方向。
本发明的优点在于:
1. 利用舰船姿态信息对相控阵天线的波束进行实时修正,提高了雷达探测精度和通信稳定性。
2. 避免了稳定机械平台的使用,节约了使用成本。
3. 根据测量空窗期内的姿态信息变化进行波束指向预测,减少了大幅度波束调整的时间和能耗。
附图说明
图1为本发明流程图;
图2为相控阵天线波束修正的原理图。
具体实施方式
以图1和图2为例,具体实施方式如下:
1. 采集舰船姿态信息:通过舰船姿态传感器采集舰船的横滚角、俯仰角和航向角,并将这些信息输入到控制系统。
2. 坐标系变换:将舰船姿态信息从地理坐标系转换为天线坐标系。具体转换公式为T=Rz(φ)
Rx(θ)Ry(ψ),其中Rz、Rx、Ry分别为绕Z轴、X轴、Y轴旋转的旋转矩阵,φ、θ、ψ分别为横滚角、俯仰角、航向角。
3. 矩阵近似变换:利用矩阵近似变换算法,将舰船姿态信息转换为相控阵天线的波束角度变化。具体变换公式为Δθ=Δφ/2+Δθ/2+Δψ/2,其中Δφ、Δθ、Δψ分别为横滚角、俯仰角、航向角的微分值,Δθ为波束角度变化值。
4. 波束修正:根据波束角度变化值Δθ,对相控阵天线的波束进行修正。具体修正公式为θ=θ0+Δθ,其中θ0为初始波束角度,θ为修正后的波束角度。

本文发布于:2024-09-21 03:24:21,感谢您对本站的认可!

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标签:波束   舰船   姿态
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