多波束天线导航装置:自主、被动、抗干扰的定位解决方案

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0 下载量 45 浏览量 更新于2024-07-04 收藏 4.73MB DOC 举报
"一种基于多波束天线的导航装置V1(受理版)" 该发明涉及一种先进的导航技术,尤其是一种基于多波束天线的导航装置。该装置旨在为运动载体,如导弹、飞机、舰船、炮弹或车辆提供自主、被动且抗干扰的定位和导航解决方案。核心组成部分包括: 1. 多波束天线:可以是合成多波束天线(如反射面天线、平板天线或单波束相控阵天线)或相控阵多波束天线(如机械、半导体、超材料、光学或DBF相控阵)。这些天线能够生成多个独立的波束,对准不同的卫星。 2. 惯性测量组件/惯性导航系统:安装在运动载体上,用于实时监测载体的运动信息,包括姿态角和姿态角变化率,为导航计算提供基础数据。 3. 波束控制模块:确保在载体移动过程中,每个天线波束始终保持对准目标卫星。它基于载体的经纬度信息、姿态角和卫星位置来计算波束指向,通过优化接收信号能量来实现精确对准。 4. 多普勒频移跟踪模块(可选):检测从卫星接收到的载波或信标信号中的多普勒频率信息,这是计算载体运动速度和方向的关键参数。 5. 导航计算模块:整合所有信息(包括天线指向、惯性测量数据和多普勒频率信息)进行融合处理,从而输出运动载体的导航位置信息。 这种导航装置的优势在于,它不依赖主动发送信号,而是被动接收卫星的载波或信标信号,增加了隐蔽性和抗干扰能力。特别适用于那些需要高精度导航且环境复杂或存在干扰的场合。同时,通过多波束天线的设计,它可以同时追踪多个卫星,提高了导航的稳定性和可靠性。 在实际应用中,该装置可以根据不同的运动载体和卫星轨道类型(如GEO、MEO或LEO)进行定制,确保在各种应用场景下都能提供高效、精确的导航服务。通过波束控制策略的优化,不仅确保了信号质量,还提升了整体导航性能。 这种基于多波束天线的导航装置代表了现代导航技术的一个创新突破,它在军事、航空航天、海洋运输等领域的应用前景广阔,对于提高运动载体的自主导航能力和应对复杂环境下的定位挑战具有重要意义。