船载测控系统校相方法的研究

华林

（中国西南电子技术研究所，四川成都 610036）

随着我国航天测控任务的发展，测量船的测控任务越来越密集，为了在海上测控任务中能及时捕获并稳定跟踪目标，跟踪任务前必须先校相。近年来随着无塔校相技术的发展，如对星快速校相，射电星校相都得到了快速发展和应用[1]，目前船载测控系统以S 频段和X 频段为主，X 频段无可用同步卫星或低轨卫星用于标校，而射电星校相对系统的G/T 值有一定要求[2-3]，船载系统（12 m 天线）G/T 值不够，无法使用射电星校相。故这两种方法都不适用于船载测控系统。该文首先介绍了校相的基本原理，然后介绍了测控船常用的偏馈记忆法校相，基于氦气球搭载信标球的粗校加精校方法，以及分析了无人机校相法在海上使用的可行性。

1 校相基本原理

由于跟踪精度要求高，船载测控系统使用的比幅单脉冲双通道跟踪接收[4]，由馈源产生的和、差两路信号经低噪声放大器放大，变频器变频到70 MHz后送跟踪接收机，由跟踪接收机解调出方位、俯仰误差电压[5]。其中方位误差电压为：

俯仰误差电压为：

式中，K为归一化差斜率，μ为差方向图归一化斜率，φ为天线偏离目标所在平面与地平面角度，θ为天线偏离目标角度，φ1为和路信道引入的相移，φ2为差路信道引入的相移。

式（1）和式（2）中第二项均为交叉耦合项，当φ1-φ2=0°或φ1-φ2=180°时，式（1）和式（2）中第二项（交叉耦合项）变为0，即不存在交叉耦合项。校相的目的就是通过调整和、差信道之间的相位差，使φ1-φ2=0°或φ1-φ2=180°，消除交叉耦合项，得到最大的误差电压[3]，工程上一般通过多次调整相位，使交叉耦合小于20%。……