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龙图腾网获悉中国科学院微小卫星创新研究院;上海微小卫星工程中心申请的专利基于星上自主梯度优化的卫星天线动态指向校准方法及系统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：CN120691933B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-13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：202510656738.1，技术领域涉及：H04B7/185；该发明授权基于星上自主梯度优化的卫星天线动态指向校准方法及系统是由苗永菲;陈昕;邵明震设计研发完成，并于2025-05-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于星上自主梯度优化的卫星天线动态指向校准方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了基于星上自主梯度优化的卫星天线动态指向校准方法及系统，涉及卫星通信技术领域，通过星上实时处理地面站上传的信号信噪比SNR数据，结合温度与应力传感器的多物理场耦合模型，实现无需地面干预的闭环校准，将动态环境下的指向误差从传统方案的2.0°以上降低至0.3°以内。

本发明授权基于星上自主梯度优化的卫星天线动态指向校准方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于星上自主梯度优化的卫星天线动态指向校准方法，其特征在于，具体步骤如下： 步骤一、数据采集 1.1卫星在轨运行期间，地面站持续接收卫星信号，并记录每次过境时的接收信号质量参数，所述信号质量参数包括信噪比SNR；地面站将收集到的信噪比信息通过上行链路发送给卫星； 1.2卫星接收信噪比信息同时，通过自身天线处的力学、热学传感器，记录天线应力和温度信息； 步骤二、误差分析 2.1利用地面站接收到的信号质量参数和卫星姿态轨道信息，建立天线指向误差模型： 其中，″SNR″为当前信噪比测量值；”SNR”max为理论最大信噪比，即天线对准时的最优值；Δψ为俯仰角指向误差；Δψ为偏航角指向误差；为综合指向误差角；cos2·为方向图衰减函数； 2.2卫星主动在沿天线指向轴俯仰和方位平面的四个正交方向施加微小扰动各一次；基于非线性映射模型计算当前指向偏差的梯度向量其中，为信噪比梯度向量；为信噪比对俯仰角的偏导数；为信噪比对偏航角的偏导数； 通过有限差分法实现： 其中，SNRt为当前时刻t的信噪比测量值；SNRt-Δt为前次测量时刻t-Δt的信噪比；Δt为时间间隔；Δψ为主动施加的俯仰角扰动量； 引入滑动时间窗机制，将Δt动态调整为其中，τ为基础采样间隔，单位秒s，根据卫星姿态控制周期确定；γ为窗宽调节系数，单位1dB，控制Δt对梯度变化的敏感度，使得在梯度较大时自动缩短采样间隔以提高收敛速度； 2.3通过分析信号质量参数与卫星姿态、天线力热参数之间的关系，判断当前天线指向误差的大小和方向； 2.4当卫星主动姿态扰动时，如果接收信号质量参数出现明显下降，则表明天线指向可能偏离了地面站方向； 步骤三、误差矫正 3.1根据误差分析结果，通过调整卫星姿态、天线旋转臂的角度、调整馈源电扫描角度，逐步缩小天线指向误差； 3.2每次调整后，再次采集地面站接收信号质量参数，评估校正效果； 3.3通过迭代调整，最终使天线指向误差收敛到允许范围内，实现高精度指向； 步骤四、标定完成 4.1当接收信号质量参数达到预期指标，且稳定在较高水平时，认为天线指向标定完成； 4.2记录最终的卫星姿态和天线旋转臂角度参数，作为后续天线指向控制的基准； 所述步骤三的误差矫正中，采用自适应梯度下降校正，迭代公式设计为： 其中，δφk为第k次迭代的俯仰角校正量；δψk为第k次迭代的偏航角校正量；α为学习率系数，取值范围0.1-0.3；β为衰减系数； 指数衰减项e-βk的引入，使得迭代步长随次数k增加而自适应缩减，既保证初期快速逼近最优解，又避免后期在极值点附近振荡； 所述步骤三的误差矫正中，采用动态误差补偿，通过实时融合温度传感器数据Ti和应变片输出σj，建立物理驱动型补偿量： 其中，Li为结构特征长度，E、G分别为弹性模量与剪切模量，αi、βj为材料热膨胀系数与应变灵敏度系数，m为温度传感器的总数量，n为应变片的测量点数量，Aj为第j个应变点的等效作用面积。

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