1 中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳621000
2 第二炮兵工程大学，西安710025
针对车载动中通阴影信道中系统通信存在的问题与不足，根据动中通信道特点，分析动中通信道中传输效率偏低的原因，提出了基于突发通信的自适应控制算法。根据对阴影信道的分析，得出原有传输方法适用性差的结论。通过引入发送帧数自适应算法，改善了阴影信道的高丢包率，提高了通信效率。实验结果说明：自适应的阴影信道突发控制能够有效降低丢包率，提高信道通信效率。
动中通 阴影信道 突发控制 自适应 Sat-com on the move shadow channel burst control self-adaptive
针对动中通系统低成本姿态估计问题，提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的姿态估计算法。该算法以四元数作为状态变量，通过融合陀螺、加速度计以及单基线GPS位置和速度信息估计载体的姿态信息。针对载体机动加速度的影响，通过单基线GPS提供的速度信息对载体的机动加速度进行初步补偿；当载体发生转弯时，利用侧滑角补偿法进一步校正。实验结果表明，该算法成功融合了陀螺的短时精确性、加速度计的长时稳定性和GPS精确的测速和定位功能，系统的动态估计精度在±0.5°内，满足了动中通的应用要求。
姿态估计 扩展卡尔曼滤波 单基线GPS 动中通 侧滑角 attitude estimation Extended Kalman Filter (EKF) single baseline GPS satcomonthemove sideslip angle
1 第二炮兵工程大学， 西安 710025
2 第二炮兵青州士官学校， 山东 青州 262500
为了隔离载体扰动对天线指向的影响，研究了单基线GPS和微惯性传感器组合的低成本姿态估计及稳定方法。该方法以四元素和陀螺误差作为状态变量，根据陀螺角速率信息、加速度计的重力场信息和单基线GPS航向信息分别建立状态方程和量测方程，设计具有不同测量周期的平方根差分滤波分别融合惯性传感器和GPS信息，解决了加速度计与单基线GPS航向信息输出频率不一致问题；利用估计出的姿态角在角位置环路上对天线进行捷联稳定，隔离载体扰动。仿真结果表明，平方根差分滤波能有效估计出载体姿态，利用中等精度的微惯性器件可以满足动中通姿态稳定的需求。
动中通卫星通信 姿态稳定 平方根差分滤波 四元素 Satcom On-The-Move attitude stabilization square-root central difference Kalman filter quaternion
动中通在载体运动中进行卫星通信时，天线受到各类扰动的影响而不能准确对准卫星，降低了通信质量。为了解决此问题，设计了一种自适应滑模天线姿态稳定控制器。首先建立了动中通天线系统的动力学模型；基于此模型，采用PID滑模面设计了天线的滑模姿态控制器；通过对扰动的自适应估计，在扰动上界未知情况下获得了平滑的滑模控制输入；将PID方法引入控制器设计，提高了系统的动态响应速度。仿真结果表明，所设计控制器具有良好的动态响应特性和控制精度，且控制电压输出无抖振。
动中通天线 稳定控制 PID滑模面 自适应滑模 SOTM antenna stabilization control PID sliding mode surface adaptive sliding mode
研究了“动中通”的初始捕获、重捕获及跟踪算法。为了提高“动中通”系统的性能，针对系统中传统的初始捕获、重捕获及跟踪算法在捕获速度和跟踪精度之间的矛盾，提出了一种基于变步长的步进跟踪算法。该算法具有初始捕获及重捕获阶段搜索步长自动增大而系统转入跟踪后步长很小的特点。理论分析和计算机仿真结果表明：该算法在保持较低计算复杂度的前提下，能同时获得较快的捕获速度及较高的跟踪精度。
动中通 变步长 初始捕获 步进跟踪 跟踪算法 SATCOM On-The-Move (SOTM) variable step size initial acquisition step tracking tracking algorithm
1 第二炮兵工程学院,西安 710025
2 西北工业大学 航海学院,西安 710072
跟踪技术是低轮廓“动中通”系统的核心技术之一。研究了多板天线“动中通”系统的跟踪方案,并针对低轮廓“动中通”跟踪过程中如何获取天线指向相对于卫星方向的偏差角问题,提出了适用于一维机扫一维电扫的多板天线“动中通”系统的方位、俯仰跟踪测角算法,解决了系统的跟踪测角问题,为实现低轮廓低成本“动中通”系统提供了重要的理论参考。
多板天线 动中通 跟踪 测角 multi-planar antenna Satcom-on-the-Move (SOTM) tracking angle measurement
为了提高 “动中通”伺服系统的性能,分析了伺服系统对扰动的响应,并且根据扰动的特点,设计了利用稳定环隔离扰动的策略,并在Matlab/Simulink软件中建立了利用稳定环克服扰动的仿真模型,进行了仿真实验。仿真结果表明,引入稳定环后,系统性能有了明显的提高;而且减小了系统响应的振荡,提高了系统的稳定性。为“动中通”伺服系统的改进提供了直接依据。
动中通 扰动 稳定环 仿真 satellite communication in motion disturbance stable ring simulation
