一种具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端的制作方法

技术特征：
1.一种具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，包括：定向收发天线，设置于运动载体，用于形成定向天线波束，实现卫星通信信号的收发或卫星信标信号的接收；卫星通信模块，用于对卫星通信信号调制解调以及功率放大；imu或ins模块，用于获取运动载体姿态信息，并推算运动载体位置、载体姿态及姿态变化率，实现隔离载体运动；天线控制模块，接收imu或ins模块提供的运动载体姿态信息，控制天线波束指向通信卫星，在运动载体的运动过程中保持定向收发天线始终对准通信卫星，输出对准时的运动载体姿态角及运动载体姿态角偏差；多普勒频移跟踪模块，用于接收定向收发天线获得的信标信号或卫星通信信号，对卫星通信信号载波或信标进行多普勒频移跟踪，并测量获得信标或载波信号中由于运动载体运动带来的多普勒频率信息；位置状态估计模块，基于运动载体初始位置、定向收发天线对准信标时运动载体姿态角及运动载体姿态角偏差、通信卫星位置信息以及运动载体接收到的信标/载波信号多普勒频率信息，修正imu或ins模块的误差，最后输出修正后的运动载体导航位置信息。2.根据权利要求1所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，还包括：gnss模块，在gnss可用时，给出精确的运动载体位置信息。3.根据权利要求1或2所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，在通信卫星位置已知条件下，所述天线控制模块接收imu或ins模块给出的运动载体位置信息、载体姿态及姿态变化率信息，实现动中通天线对通信卫星的初捕获；然后根据定向收发天线接收的信号能量最大的标准实现天线波束对卫星的精确对准和跟踪。4.根据权利要求3所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，所述天线控制模块对天线波束的控制为机械转动方式或电子相控方式。5.根据权利要求3所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，对于具有线极化的通信卫星信号，所述天线控制模块进行线极化控制，并输出线性极化偏差。6.根据权利要求1或2所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，所述定向收发天线、卫星通信模块、imu或ins模块、天线控制模块组合实现卫星通信功能。7.根据权利要求1或2所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，所述定向收发天线、imu或ins模块、天线控制模块、多普勒频移跟踪模块、位置状态估计模块组合实现运动载体导航定位功能。8.根据权利要求1或2所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，所述运动载体为导弹、飞机、舰船、炮弹或车辆，所述通信卫星为地球同步通信卫星或地球非同步轨道通信卫星，所述定向收发天线为反射面天线、平板天线或相控阵天线。9.根据权利要求1或2所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，所述运动载体姿态角偏差即定向收发天线的天线波束在地理系的方位角a与实际的方位角a
t
以及定向收发天线的天线波束在地理系的俯仰角e与实际的俯仰角e
t
之间的偏差，a、e以及定向收发天线的天线波束在地理系的极化角v计算如下：
其中，l为运动载体所在点的纬度，pi为π，λ为运动载体的经度，λ
s
为信标星下点的经度；天线控制模块对a、e进行精对准，即调制天线波束方向，直至接收到的信标信号能量最大，此时即认为实现了精对准，精对准后即得到定向收发天线的天线波束在地理系实际的方位角a
t
与俯仰角e
t
。10.根据权利要求9所述具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，其特征在于，所述信标信号中由于运动载体运动带来的多普勒频率信息包括真实的多普勒频率和多普勒频率误差δf，其中：δf＝δv
r
·
e
rs
·
c/f
carrier
＝δv
a
·
c/f
carrier
式中：v
r
是运动载体在地心地固坐标系中的速度，δv
r
是运动载体在地心地固坐标系中的速度误差，v
s
是信标在地心地固坐标系中的速度，e
rs
是运动载体到信标的视线方向在地心地固坐标系中的单位矢量，c是光速，f
carrier
是载波频率，δv
a
是运动载体在运动载体到卫星视频方向的速度误差。

技术总结
一种具有抗干扰定位功能的移动卫星通信天线终端，包括：定向收发天线、IMU或INS模块、GNSS模块(可选)、天线控制模块、多普勒频移跟踪模块、位置状态估计模块、卫星通信模块等。定向收发天线形成定向波束实现卫星通信信号的收发；IMU或INS模块获取运动载体的姿态信息；天线控制模块控制天线波束对准通信卫星；多普勒频移跟踪模块对卫星通信信号载波或信标进行多普勒频移跟踪；位置状态估计模块用来融合各种信息，输出运动载体的高精度位置信息。本发明能够实现GNSS模块不存在或者GNSS信号被干扰时，移动卫星通信天线终端的卫星通信功能和运动载体定位功能均能够正常工作。和运动载体定位功能均能够正常工作。和运动载体定位功能均能够正常工作。


技术研发人员：郭金库 龙正平
受保护的技术使用者：西安大衡天成信息科技有限公司
技术研发日：2021.08.24
技术公布日：2021/12/14