極值跟蹤
由于太空環境存在多種干擾因素,而衛星控制系統并非盡善盡美,實際同步衛星相對于地球是有緩慢的微小運動的。如果電視接收站天線不能始終對準衛星,接收信號便會忽強忽弱,甚至丟失信號--衛星跑到天線波束外邊了。天線控制系統的主要任務,就是跟蹤衛星位置的漂移變化,實時調整天線指向,保證最佳的接收效果。
另外,現有的發送電視信號的同步衛星是很多的,通常我們還希望能迅速、方便、準確地調整天線,以便接收不同衛星的不同的電視節目。
現在研制的天線控制系統滿足了這些使用要求,可以自動跟蹤衛星,也可以方便地調轉天線對準其他衛星位置。不僅如此,它還具有自動搜索捕獲衛星、自動轉換工作狀態、實時顯示天線指向角的位置、存儲衛星數據、實現系統的人工操作、在自動操作時加以人工干預等功能。系統還配有天線安全保護裝置。
除了上述自動跟蹤系統外,我們還研制有人工電動系統。人工電動系統由操作人員定時檢查接收信號的變化情況,并控制天線對準衛星。
當天線對準衛星時,其指向角為QM ,接收信號最強(EM)。從電平觀點來看,極值跟蹤屬于最大值跟蹤,它是以天線指向目標時收到的信標電平最大為根據,用“爬山技術”尋找衛星進行跟蹤。當地面站接收到衛星發出的信標信號后,就使天線作一個起始的角度移動,通過比較移動前的接收信號電平UK和移動后的接收信號電平UK+!,就可以確定下一次移動的方向。如果信號強度是遞增的,就表明天線正向對準衛星的方向運動,轉向是正確的。反之,如果接收信號強度遞減,就表面天線正向偏離衛星的方向運動,應當改變轉向。由于天線轉向直接受電機控制,這樣總可以使天線停留在對準衛星的方向。這就是極值跟蹤原理。
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