航天公开课圆锥扫描跟踪思维导图

它是利用将横向偏焦馈源或横向偏轴副反射面绕反射面天线的轴线旋转来获取误差信号的

进而实现对目标的跟踪，圆锥扫描跟踪的精度低于单脉冲跟踪，但高于步进跟踪

而且圆锥扫描跟踪有其突出的优点：一是解决了单脉冲跟踪的校相问题，在换星或地理位置变化后不需要重新校相

对操作使用人员的要求降低了，而且设备的实用性和可用性提高了

二是副面扫描跟踪是利用信标信号进行跟踪，解决了小口径天线采用单脉冲跟踪方式时信噪比差的难题

可大大提高设备的可用性，因此，常常用于小型船载天线

有副面扫描、馈源扫描、主面扫描、电子波束扫描等

在通信站中抛物面天线的电子波束扫描技术还不够成熟

阵列天线的电子波束扫描技术已经成熟，已有一些应用

馈源扫描在国内某些远洋船5m天线上成功应用，主面扫描技术已在海上打捞船上进行应用

可以推广到其他船载C频段天线上，当前船载卫通站中副面扫描应用较多

许多舰载天线以这种方式为主，其优点是惯量小、便于控制

圆锥扫描跟踪是依靠馈源喇叭绕对称轴作圆周运动或副反射面旋转来产生一个旋转射束

当卫星偏离旋转轴方向时，接收信号是被调制的信号

调制信号的幅度和相位分别取决于卫星偏离旋转轴的大小和方向

跟踪接收机检测出该调制信号，并用波束旋转时产生的正交基准信号对检出的调制信号进行一系列的信号处理

解调出方位和俯仰误差角的直流误差信号，天线控制单元可以根据接收方位

俯仰误差信号的大小控制天线向误差减小的方向转动，直至天线波束对准卫星

从直观概念上，跟踪天线的针状波束最大辐射方向O'N偏离天线轴线O'O一个角度θ

当波束以角速度Ω绕O'O旋转时，波束最大方向O'N就在空间画出一个圆锥

被跟踪的目标在该圆锥之内，目标作一垂直于O'O的平面

则波束截面及波束中心（最大辐射方向）的运动轨迹

绕着天线轴线旋转。天线轴线是等信号轴方向，在旋转过程中，该方向天线的增益始终不变

可见，当天线对准目标时，接收到的是等幅信号；若目标偏离天线轴方向

则扫描过程中，目标有时靠近、有时远离天线波束最大辐射方向

这使接收到的信号强度产生相应的强弱变化，这样，接收到的信号是调幅的

其调制角频率为天线的圆锥扫描频率Ω，调制深度取决于目标偏离天线轴的大小

调制波的初始相位则依目标偏离天线轴的方向而定

接收到的信号波形，表示目标处于天线轴上（位置O），接收到的是等幅信号

目标偏离天线轴的情形，表示目标在x轴上，仅有方向偏离；

表示目标在y轴上，仅有仰角偏离；表示目标处于其他位置，既有方向偏离，又有仰角偏离

相关人员对接收到的信息进行处理，可以实现控制天线跟踪目标