位置保持误差对星载天线指向精度的影响分析

尹艳艳

（ 中国飞行试验研究院，陕西 西安710089）

1 概述

卫星在进行轨道控制时产生的误差必然会影响星载天线指向，从而影响卫星通信质量。因此，提高天线指向精度，需要研究位置保持误差对天线指向精度的影响[1-2]。目前常用的电推进位保策略和化学推进位保策略有着不同的轨道控制系统，相同的位置保持误差对星载天线的指向精度的影响存在较大差异[3]。本文首先建立星载天线的几何模型和位置保持误差模型，然后，在电推进和化学推进平台上对比分析位置保持误差对星载天线指向精度的影响。

2 星载天线几何建模

星载天线是一种安装在卫星上并可以进行卫星通信的装置，通过在地面上的天线与星载天线中间传送电磁波，可以实现卫星通信[4]。因为本文的研究目的是对比电推和化推平台轨道控制产生的误差对星载天线指向精度的影响，为了便于研究，本文中的星载天线采用与卫星本体固连的简单形式。

如图1 所示，星载天线与卫星星体坐标系固连，卫星的姿态变化必然引起天线指向发生变化，卫星的姿态角角速度和姿态角速度误差与天线指向误差角和误差角速度相等。

图1 天线位置示意图

3 位置保持误差模型

理想地球静止轨道的偏心率和轨道倾角均为0，由于卫星发射误差和空间中多种摄动力的影响，卫星实际轨道会有很小的倾角i 和偏心率e 偏差，导致卫星在定点位置作纬向和经向的缓慢漂移[5]。定义卫星的实际轨道与理想轨道之间的偏差为位置保持误差，位置保持误差会影响天线的指向精度。……