四軸衛(wèi)星天線穩(wěn)定系統(tǒng)姿態(tài)確定算法研究.pdf

1、運(yùn)載體在航行過(guò)程中，受到外界因素影響，載體的姿態(tài)會(huì)產(chǎn)生縱橫搖擺和航行方向的變化，這些影響因素會(huì)使衛(wèi)星天線的接收效果下降，嚴(yán)重情況甚至造成衛(wèi)星信號(hào)丟失，這使得地球同步衛(wèi)星接收天線在船舶上的安裝存在很大困難。本文以實(shí)驗(yàn)室實(shí)物框架結(jié)構(gòu)為背景，分析四軸框架結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合四軸框架運(yùn)動(dòng)特性以及全球航行的需要，設(shè)計(jì)四軸框架姿態(tài)補(bǔ)償算法，同時(shí)結(jié)合各軸框架結(jié)構(gòu)參數(shù)提出一種針對(duì)補(bǔ)償算法快速性和補(bǔ)償代價(jià)的評(píng)價(jià)計(jì)算方法。
　　本論文主要完成的工作如下

2、：
　　首先，本文針對(duì)衛(wèi)星天線的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析介紹，其中包括穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)的主要技術(shù)分析，姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)現(xiàn)狀的研究，并結(jié)合課題需要，對(duì)MEMS技術(shù)進(jìn)行分析介紹；同時(shí)，對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的先進(jìn)平臺(tái)穩(wěn)定控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。
　　其次，對(duì)姿態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)姿態(tài)確定部分的基本知識(shí)進(jìn)行闡述和分析，對(duì)慣性測(cè)量技術(shù)中的基本知識(shí)如常用坐標(biāo)系、姿態(tài)角表述、坐標(biāo)系間的姿態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣等進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)，對(duì)測(cè)量單元的主要組成部分如加速度計(jì)、陀螺儀和磁

3、強(qiáng)計(jì)進(jìn)行原理性介紹，同時(shí)對(duì)載體姿態(tài)表示方法進(jìn)行分類介紹，為后續(xù)的框架姿態(tài)推導(dǎo)和測(cè)量信號(hào)的取用方法打下基礎(chǔ)。
　　再次，從結(jié)構(gòu)和控制方法上對(duì)現(xiàn)有的雙軸框架結(jié)構(gòu)和三軸框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)的分析，同時(shí)結(jié)合雙軸和三軸框架的分析結(jié)果，對(duì)四軸框架的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行描述，并對(duì)慣性測(cè)量單元的安裝位置進(jìn)行分析，得出四軸框架在過(guò)頂跟蹤以及極化角補(bǔ)償兩方面存在結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。
　　然后，根據(jù)載體和衛(wèi)星在地理坐標(biāo)系下的相對(duì)關(guān)系，解算衛(wèi)星的地面觀測(cè)角，并以此作為