本标准规定了对地静止卫星通信地球站天线的指向精度、跟踪精度、指示精度等基本测量方法。本标准适用于各种类型的对地静止卫星通信地政治协商会议站天线跟踪的控制的测量。 GB/T 11299.15-1989 卫星通信地球站无线电设备测量方法 第三部分:分系统组合测量 第五节:无线跟踪和控制 GB/T11299.15-1989 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
卫星通信地球站无线电设备测量方法第三部分分系统组合测量
第五节天线跟踪和控制
Methods of measurement for radio equipmentused in satellite earth stationsPart 3: Methods of measurement for combinations of sub-systemsSection Five-Antenna tracking and control本标雅是《卫星通信地球站无线电设备测量方法》系列标准之-1主题内容与适用范围
GB11299.15-89
本标准规定了对地静止卫星通信地球站天线的指向精度、跟踪精度、指示精度等基本测量方法。本标准适用于各种类型的对地静止卫星通信地球站天线跟踪和控制的测量。2引言
通常用指向精度和跟踪精度两个参数来表示卫星通信地球站天线的定位精度（见参考资料1）。测量时可选用商品化测量设备，如，经纬仪、接收电平指示装置等。但应保证其性能足以完成所述测量，而选用的星历表或信号塔相对地球站天线位置值等，其精度应高于被测项目精度一个量级。由于卫星目标离地球太远，用肉眼和·-般仪器无法观测。因此，本标准规定的指向精度和跟踪精度采用相对测量方法。测量中所用的光学固定目标应足够远，经纬仪轴应尽量靠近天线旋转中心。3指向精度
3.1定义
卫星通信地球站天线波束中心轴（电轴）指向卫星后，天线波束中心轴的指向（角度读出设备指示值)与应有的地球站天线波束中心指向之间的角度差。3.2测量方法
通常采用星历表法或信号塔法来测量，测量设备配置如图1所示。测量步骤：
a．天线控制系统将天线电轴指向目标（卫星或信号塔）。若接收电平指示装置指示的信号（信标、导频信号或信号源信号)为最大，此时认为天线波束中心已对准目标。b。在角度读出设备上读出方位角(或仰角)读数Xt。c．在较短时间内（在该时间内卫星飘移引起的误差可以忽略）,重复上述步骤a、b项得到一组（XX.)方位角（或仰角）读数。
d.用（1)式求出天线方位指向精度apA或仰角指向精度aPE：中华人民共和国电子工业部1989-03-01批准1990-01~01实施
GB11299.15 -89
OPA(或 GPE）
（度）
式中：X。一用星历表法时为卫星星历表上给出的卫星方位角（或仰角），用信号塔法时为信号塔相对地球站天线的方位角（或仰角），单位为度；测量次数，m应不少于20次。
则天线指向精度为：
p Va +(度)
3.3结果表示法
测量结果以表1形式表示：
方位指向精度（arA）
仰角指向精度（ape）
指向精度（ar）
3.4要规定的细节
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：系统所要求的指向精度。
4跟踪精度
4.1定义
卫星通信地球站天线对卫星实施自动跟踪后，地球站天线波束中心轴（电轴)的指向与应有的地球站天线波束中心指向之间的角度差。4.2测量方法
通常采用光学经纬仪法或电平跌落法。4.2.1光学经纬仪法
测量设备配置如图2所示。
测量步骤：
a。天线控制系统以手动工作方式将天线对准卫星，使接收电平指示装置所指示卫星信标信号（或导频信号）为最大。或者用自动跟踪方式跟踪卫星使接收信标信号（或导频信号）为最大。此时认为天线波束中心已对准卫星。
b，将光学经纬仪对准远方光学固定目标，使光学固定目标处于光学经纬仪十字中心，读出并记下光学经纬仪的方位角（或仰角)读数Xoi℃．用手控方式将天线方位（或仰角）偏离某一角度（该角度应小于天线控制系统的截获范围）.然后使天线控制系统置于自动跟踪状态，天线对卫星目标实现自动跟踪。当天线控制系统的跟踪进入稳定状态后，在经纬仪角度读数盘上读出光学十字中心和光学固定月标在方位（或仰角）上的偏差角△XX一X，其中X：为每次跟踪后目标在经纬仪_上的方位角(或仰角)读数。d．重复上述步骤a、b和c项n次得到--组偏差角△X，数据。用（3）式求出天线方位跟踪精度aTA或仰角跟踪精度αTE。e.
(AX: - AX)2
OTA（或GTE）
（度）
中：Ax=
AX；，单位为度；
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测量次数，n应不少于20次。
则天线跟踪精度为：
4.2.2电平跌落法
测量设备配置如图3所示。
测量步骤：
NA+（度）
（4）
天线控制系统以手动工作方式将天线对准卫星。若接收电平指示装置所指示的卫星信标信号a.
（或导频倍号）电压U为最大Umx，此时认为天线波束中心已对准卫星b．用手控方式将天线方位角和/或仰角偏离某-角度（该角度应在天线控制系统的截获范围内）c.
使天线控制系统处于自动跟踪状态。当天线跟踪进入稳定状态后，测出接收电平指示装置指示的卫星信标信号（或导频信号)电平跌落值AU\.重复上述步骤a、b和c项n次，可得到组U\值。d.
将电平跌落值归化。
E = AUW/Umax
然后将电平跌落值按(6)式折算成角误差【见参考资料】。AX = 0.3
天线实际波束宽度，单位为度。由(7)式求出天线跟踪精度：
1.6607logE:（度）
D(ax: - ax)2
中：aX-
AX，度。
测量次数，n应不少于20次。
注：也可用电平跌落平均值的分贝数来表示天线跟踪误差，即：AY 20 logroE (dB)
式中：E=
4.3结果表示法
测量次数，n应不少于20次。
4.2.1条的测量结果以表2形式表示：表2
跟踪精度a
4.2.2条的测量结果以文字叙述。4.4要规定的细节
（度）
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：a.
系统要求的跟踪精度；
使用方法。
（5）
5指示精度
5.1定义
GB 11299.15—89
卫星通信地球站的天线位置指示装置所指示的天线角位置与天线基准轴（机械轴）的角位置之间的偏差。
5.2般考虑
引起指示误差的主要因素中，轴系误差和零位标定误差是系统误差，其他均为随机误差，这些误差可以认为是不相关的，因此总的指示误差以方均根值来表示。5.3测量方法
测量设备配置如图4所示。
测量步骤：
大线控制装置置于手动工作方式，放在天线座上的经纬仪对地面上远处某一固定目标，记下经纬仪的方位角(或仰角)读数X。及天线控制指示装置的方位角（或仰角)读数X。b．转动天线某一角度，在指示装置上读出方位角（或仰角）数X，经纬仪重新对准原固定目标，读出其方位角（或仰角)读数X：。c.计算AX.--X X及AXX-X'。。
d.重复上述步骤a、b和c项，得出两组数据△X及AX'i。在转动天线时，角度是任意的，各次转动的方向也是任意的。用（8)式可求出天线方位指示精度diA或仰角指示精度E：e.
(ax' - ax)2
QA（或QE）
式: n-
一测量次数，n应不少于20次。
5.4结果表示法
测量结果以表3形式表示。
方位指示精度QtA
仰角指示精度Ie
5.5要规定的细节
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：系统要求的指示精度。
6天线运动速度
6.1定义
（度）
单位时间内卫星通信地球站天线方位轴或俯仰轴旋转的角度。6.2　一般考虑
对于具有调速特性的驱动系统将测出最大和最小速度。对不具有调速特性的驱动系统将测出驱动范围内的平均速度。
6.3测量方法
6.3.1最大速度
a：将天线驱动控制装置置于准备状态，调整驱动控制电压到电机额定电板电压。并在天线位置指示器上读出天线位置（方位角或仰角）。176
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b．将天线驱动控制装置置于电机驱动状态，按下秒表，记录时间和角度读数c．重复步骤b项多次，选取其中的最小运动速度作为最大速度。6.3.2最小速度
a。将天线驱动控制装置置于准备状态，调整驱动控制电压到天线能均匀旋转时的电枢电压最小值。并在天线位置指示器上读出天线位置（方位角或仰角）。将天线驱动控制装置置于电机驱动状态，按下秒表，记录时间和角度读数。b.
重复步骤b项多次，选取最大运动速度作为最大速度。6.3.3平均速度
将天线驱动控制系统置于准备状态，秒表置丁“0”秒，记下天线起始方位角（或仰角）值。a.
在起动秒表的同时加上驱动电压，使天线在方位（或俯仰）上转动一分钟，切断驱动电压使天线b.
停转，记下天线方位角（或仰角）值，并计算出天线在一分钟内所转动的方位角（或仰角）值X。重复上述步骤a和b项n次，得到组天线在分钟内转动的方位角（或仰角）值。用（9)式计算天线平均运动速度：d.
式中：X,一方位角(或仰角)值，度；n-测量次数。
6.4结果表示法
测量结果用文字叙述。
6.5要规定的细节
(度/秒）
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：系统要求的天线运动速度。
7天线运动范围
7.1定义　
天线方位轴和俯仰轴在方位平面和俯仰平面内所能运动的范围。7.2测量方法
驱动天线到方位的左、右限位置，并在方位指示器上观测天线运动范围。a.
驱动天线到俯仰的上、下极限位置，并在仰角指示器上观测天线运动范围。b.
对方位面上，分数个交叠驱动的天线，可分别测出各段的运动范围，叠加后扣除交叠角，即为天c.
线方位运动范围。
7.3结果表示法
测得的结果用文字叙述，单位为度。7.4要规定的细节
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：系统要求的天线运动范围。
8参考资料www.bzxz.net
（1）国际无线电咨询委员会（CCIR），“卫星通信手册”（固定卫星业务）1985年出版。（2）雷达系统分析（RADARSYSTEMANALYSIS1964版）。（3）雷达精度分析1979.8出版。(4) “RF Dessing cornmunication satelliteEarth station (part 3)\Microwave July 1967. 7。177
天线控制系统
天线指示装置
天线控制系统
天线控
制系统
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驱动装置
轴角传感器
信号电平指示装置
图1天线指向精度测量设备配置
光学经纬仪
固定目标
驱动装置
信号电平
指示装置
采用光学经纬仪法测量跟踪精度的设备配置驱动装置
信号电平
指示装置
图3利用电平跌落法测量跟踪精度的设备配置下装
天线指示装賣
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固定目标
驱动装置
轴角传感器
光学经纬仪
图4天线指示精度测量设备配置
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附录A
天线定位精度简析
（补充件）
根据参考资料（1）、（3）、（4)指向精度受下列因素的限制：a.
机械轴及电轴未对准引起的误差。主要包括轴系误差及电轴和机械轴不匹配误差。角度读出误差及该装置的零位标定误差。b.
由于天线结构（和底座)变形，风、重力和热效应引起的误差。c.
伺服系统误差是由风、重力、伺服噪声和不灵敏区等因素引起的传动误差和伺服控制误差、以d.
及由目标运动引起的动态滞后误差。跟踪精度受下列因素的限制：
天线波束(电轴)的偏移，该误差由频率飘移、结构变形等引起(在单脉冲工作时，还有振幅不平衡和相位不一致的电轴飘移，
由于步距和信号电平测量所引起的误差(对步进跟踪方式)；b.
由于传播变化和卫星信号不稳定引起的误差：接收机热噪声；
伺服驱动系统中由于阵风作用而产生的误差；跟踪机构和伺服驱动系统的基本误差（齿隙、动态滞后等）。上述诸误差从其统计特性来分，一般分随机误差和系统误差两类。对于跟踪精度，由于目标是对地静止的卫星，并且卫星通信地球站天线系统传动链速比很大。跟踪误差的统计特性可视为标准偏差趋于（很接近）零的正态分布随机量，在测量时，可用多次跟踪时经纬仪读数的平均值来表示应有的地球站天线波束中心指向角。
附加说明：
本标准由电子工业部第十四研究所负责起草。180
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