Реконструкция профиля рефлектора спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны путем обработки сигнала наземного маяка

摘要

Постановка проблемы. Рефлектор крупногабаритной спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны (МГЗА), формирующей серию игольчатых лучей, подвержен деформациям, что нарушает ориентацию лучей и, как следствие, необходимое энергетическое покрытие рабочей области связи. Системы оптического или фотометрического контроля поверхности рефлектора и механические приводы для компенсации деформаций обременительны в конструктивном отношении. Поэтому актуальной задачей является разработка способа реконструкции профиля рефлектора спутниковой МГЗА за счет выделения необходимой информации из сигналов, принимаемых антенной решеткой. Цель. Разработать алгоритм, позволяющий на основании принимаемых от единственного маяка сигналов реконструировать профиль рефлектора для последующего пересчета под этот профиль всех векторов весовых коэффициентов. Результаты. Изложен и обоснован эвристический алгоритм реконструкции профиля рефлектора МГЗА по сигналам антенной решетки. В рамках упрощенной модели физической оптики осуществлено имитационное моделирование процесса реконструкции при искажениях поверхности рефлектора разного вида. Подтверждена работоспособность обсуждаемого алгоритма при достаточно плотном расположении элементов антенной решетки и перехвате ею львиной доли мощности отраженного рефлектором поля наземного маяка. Приведены зависимости, характеризующие достижимую точность реконструкции. Практическая значимость. Представленный алгоритм реконструкции составляет альтернативу оптическим системам контроля состояния рефлектора и органично сочетается с электронными системами стабилизации лучей МГЗА.