深空探测器测控天线安装指向优化方法
专利汇可以提供深空探测器测控天线安装指向优化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种深空探测器测控天线安装指向优化方法，包括步骤：a.对每个测站n测控弧段内的各 采样 i，确定探测器至测站的单位向量在探测器本体 坐标系 下的投影kxn(i)，kyn(i)，kzn(i)；b.构建N个测站测控弧段内，探测器至测站的方向矩阵K；c.采用斐波那契网格在球面上取M个坐标点，基于M个点的三维坐标，构建指向搜索矩阵S；d.基于方向矩阵K和搜索矩阵S，计算每一个搜索方向与测控弧段内探测器指向测站的方向的夹 角 ；e.获取每一个搜索方向与测控弧段内探测器指向测站的方向的夹角的总和，总和最小的搜索方向为探测器测控天线在其本体坐标系下的最佳安装指向。根据本发明的方法，可使探测器测控天线工作在增益较大的锥角范围，获得更好测控通信 质量 。，下面是深空探测器测控天线安装指向优化方法专利的具体信息内容。
1.一种深空探测器测控天线安装指向优化方法，其特征在于，待优化的测控时段内有N个测站开展观测，对第n个测站的测控弧段，以dt为采样间隔的探测器轨道为Rn(i)、本体坐标系Ob-XbYbZb三轴指向为exn(i)-eyn(i)-ezn(i)、测站位置为rn(i)；其中，n＝1，2，...，N；i为采样编号，i＝1，2，...，In，In为第n个测站测控弧段内的采样数总和；
所述优化方法包括以下步骤：
a.对每个测站n测控弧段内的各采样i，确定探测器至测站的单位向量在探测器本体坐标系下的投影kxn(i)，kyn(i)，kzn(i)；
b.构建N个测站测控弧段内，探测器至测站的方向矩阵K；
c.采用斐波那契网格在球面上取M个坐标点，基于M个点的三维坐标，构建指向搜索矩阵S；
d.基于方向矩阵K和搜索矩阵S，计算每一个搜索方向与测控弧段内探测器指向测站的方向的夹角；
e.获取每一个搜索方向与测控弧段内探测器指向测站的方向的夹角的总和，总和最小的搜索方向为探测器测控天线在其本体坐标系下的最佳安装指向。
2.根据权利要求1所述的深空探测器测控天线安装指向优化方法，其特征在于，在所述a步骤中，确定探测器至测站的单位向量在探测器本体坐标系下的投影kxn(i)，kyn(i)，kzn(i)的公式如下：
3.根据权利要求1所述的深空探测器测控天线安装指向优化方法，其特征在于，在所述b步骤中，探测器至测站的方向矩阵K为：
4.根据权利要求1所述的深空探测器测控天线安装指向优化方法，其特征在于，在所述c步骤中，采用斐波那契网格在球面上取M个坐标点的坐标为：
其中，
基于M个点的三维坐标，构建的指向搜索矩阵S为：
其中，该矩阵的第1至M行分别对应第1至M个搜索方向。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的深空探测器测控天线安装指向优化方法，其特征在于，在所述d步骤中，计算每一个搜索方向与测控弧段内探测器指向测站的方向的夹角的公式如下：
其中，arccos表示求矩阵中每一个元素的反余弦，值域为[0 π]；矩阵A中每一行对应每一个搜索方向与测控弧段内探测器指向测站的方向的夹角。
深空探测器测控天线安装指向优化方法
技术领域
背景技术
外，其在深空探测器上的安装指向同样会对测控效果带来显著的影响。如果安装指向不当，器上测控天线对地测控的方向总是偏离其视轴方向，此时测控天线带来的实际天线增益就
会明显小于其视轴方向的最大增益。偏离视轴方向越远，实际增益降低越多，在±90°方向
上甚至可超过10dB。虽然在深空探测器的总体设计中，通常会考虑较恶劣的情形进行相关
指标设计，但这相应地增加了设计成本，降低了总体效能。
发明内容
通信质量。
附图说明
具体实施方式
实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
能理解为对本发明的限制。
据(I3＝27)。以上指向数据合计65个，图4显示了探测器至3个测站的单位向量数据。
向，即为探测器测控天线在其本体坐标系下的最佳安装指向：
域为其视轴周围增益较大的锥角范围，因此可实现更高效的整体设计或获得更好的测控通
信质量。
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