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航天器天线工程设计技术:GNSS天线主要技术要求

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般的,航天器采用单频GNSS天线,天线只需要具备GPS星座L1频率接收能力,具备半球覆盖方向图。此外,航天器GNSS天线还应满足空间环境中对材料、机械结构和热稳定性的要求。根据航天器轨道高度及定位精度需求的不同,GNSS天线的技术指标要求有所区别。表4-2~表4-5分别给出了中低轨道卫星单频GNSS天线、双频GNSS天线、低仰角区高增益双频GNSS天线以及高轨卫星GNSS天线的技术指标要求。

航天器天线工程设计技术:GNSS天线主要技术要求

GNSS信号接收系统在航天器应用中可以提供多种不同的功能,包括卫星定姿(航向、俯仰和滚动)、时间同步、定轨以及绝对和相对定位

GNSS天线的作用是将GPS、BD、Galileo等导航卫星发送来的无线电信号的电磁波能量变换成接收机电子器件可摄取应用的电流。天线的大小和形状十分重要,因为这些特征决定了天线获取微弱的GNSS信号的能力。一般的天线包含微带贴片天线、螺旋天线、十字交叉振子天线等形式。每种天线均具备其各自的特点:微带贴片天线具有低剖面、结构简单、馈电方式简单、易实现圆极化辐射等优点,其缺点是工作带宽较窄、波束宽度不够宽;自馈相四臂螺旋天线具有心型辐射方向图、宽波束圆极化辐射、低仰角增益高等优点,其缺点是工作带宽较窄;十字交叉振子天线的优点是可以实现低剖面,结构简单、可靠性高,缺点也是工作带宽较窄。

一般的,航天器采用单频GNSS天线,天线只需要具备GPS星座L1频率接收能力(或兼容北斗导航星座B1频率),具备半球覆盖方向图。

对于高精度定位航天器,一般要求GNSS天线具有双频段工作能力(同时接收GPS星座L1和L2,或兼容北斗导航星座B1和B2),方向图不仅要求半球覆盖,而且具备在水平方位的快速滚降,更高的极化纯度、多径抑制能力,以及稳定的相位中心。

此外,航天器GNSS天线还应满足空间环境中对材料、机械结构和热稳定性的要求。

根据航天器轨道高度及定位精度需求的不同,GNSS天线的技术指标要求有所区别。表4-2~表4-5分别给出了中低轨道卫星单频GNSS天线、双频GNSS天线、低仰角区高增益双频GNSS天线以及高轨卫星GNSS天线的技术指标要求。

表4-2 中低轨道卫星单频GNSS天线技术指标要求

表4-3 中低轨道卫星双频GNSS天线技术指标要求(www.xing528.com)

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表4-4 中低轨道卫星低仰角区高增益双频GNSS天线技术指标要求

表4-5 高轨卫星GNSS天线技术指标要求

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