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龙图腾网获悉中国电子科技集团公司第十研究所申请的专利基于卡尔曼滤波的箭载相控阵天线箭星指向角计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115683043B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211307814.0，技术领域涉及：G01C1/00；该发明授权基于卡尔曼滤波的箭载相控阵天线箭星指向角计算方法是由廖彦杰;龚小维;周文杰;陈潇逸;李霜;宋晓设计研发完成，并于2022-10-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于卡尔曼滤波的箭载相控阵天线箭星指向角计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于卡尔曼滤波的箭载相控阵天线箭星指向角计算方法，属于中继卫星系统通信领域，包括步骤：引入相控阵天线箭星波束指向中继卫星的方位角、俯仰角、箭体坐标系下火箭指向卫星的向量和火箭的运动姿态角，构建状态向量；基于卡尔曼滤波模型并结合状态向量构建状态方程；利用已知的t时刻方位角、俯仰角最优估计值和火箭与卫星的运动操纵指令或预设的运动轨迹得到t时刻到t+1时刻运动增量，计算t+1时刻方位角、俯仰角的先验值；再结合t+1时刻观测值，计算得到t+1时刻方位角、俯仰角的后验值。本发明相比传统的相控阵天线箭星波束指向计算方法，滤波精度更高，抗干扰能力更强。

本发明授权基于卡尔曼滤波的箭载相控阵天线箭星指向角计算方法在权利要求书中公布了：1.一种基于卡尔曼滤波的箭载相控阵天线箭星指向角计算方法，其特征在于，包括以下步骤： S1，引入相控阵天线箭星波束指向中继卫星的方位角α、俯仰角β、箭体坐标系下火箭指向卫星的向量P和火箭的运动姿态角，构建如下状态向量： ； S2，基于卡尔曼滤波模型并结合构建如下状态方程： 式中，t为时刻，为先验估计，为上一时刻的最优估计，为由火箭与卫星的运动操纵指令或预设的运动轨迹得到的时刻到时刻的运动增量，且 式中，为时刻到时刻的增量，为时刻到时刻的增量，为时刻到时刻箭体坐标系下火箭指向卫星的向量增量，为时刻到时刻火箭姿态角增量； S3，利用已知的t时刻α、β最优估计值，，以及利用已知的时刻的火箭与卫星的运动操纵指令或预设的运动轨迹得到时刻到时刻运动增量，计算时刻α、β的先验值和； S4，结合时刻观测值，计算时刻α、β的后验值； 在步骤S2中，通过构建如下状态转移方程计算得到： 其中，t为时刻，为当前时刻方位角，为下一时刻方位角，为在t时刻箭体系下火箭在Z方向上指向卫星的向量，为在t时刻箭体系下火箭在Y方向上指向卫星的向量，为t时刻到下一时刻箭体系下火箭在Y方向上指向卫星的向量增量，为t时刻到下一时刻箭体系下火箭在Z方向上指向卫星的向量增量； 在步骤S2中，通过构建如下状态转移方程计算得到： 其中，为当前时刻俯仰角，为下一时刻俯仰角，为在t时刻箭体系下火箭在Z方向上指向卫星的向量，为在t时刻箭体系下火箭在Y方向上指向卫星的向量，为在t时刻箭体系下火箭在X方向上指向卫星的向量，为t时刻到下一时刻箭体系下火箭在Z方向上指向卫星的向量增量，为t时刻到下一时刻箭体系下火箭在Y方向上指向卫星的向量增量，为t时刻到下一时刻箭体系下火箭在X方向上指向卫星的向量增量； 在步骤S2中，通过构建向量P的递推公式计算得到： ， 其中，为在时刻箭体系下火箭指向卫星的方向向量，为在+1时刻箭体系下火箭指向卫星的方向向量，为发惯系下卫星与火箭的相对运动增量，为t时刻下的火箭姿态角旋转变换矩阵，为t+1时刻下的火箭姿态角旋转变换矩阵； 在步骤S2中，由火箭运动学方程获得；包括方向向量与卡尔曼增益更新步骤： 按照如下公式更新在箭体系下火箭指向卫星的方向向量与卡尔曼增益： 式中，为先验估计协方差，为上一时刻后验估计协方差，为过程噪声协方差，测量噪声协方差，过程噪声和测量噪声均为高斯白噪声；为卡尔曼增益，为观测矩阵； 最优估计为： 为当前时刻最优估计，为当前时刻测量值即观测值；最后更新后验估计协方差： 。

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