[发明专利]一种短波发射天线三维立体方向图空中移动测量系统及方法

权利要求书

1.一种短波发射天线三维立体方向图空中移动测量系统，其特征在于，该系统包括数据采集子系统和测量数据分析处理子系统；

所述数据采集子系统包括由无人机搭载的环形接收天线，所述无人机在地面站的控制下在同一高度围绕被测短波发射天线圆周运动，全向环形天线采集的信号发送于场强信号接收模块；

所述数据采集子系统还包括GPS信号采集模块、预设基准校正库模块、接收信号处理模块及接收信号存储模块，所述GPS信号采集模块通过GPS差分定位实现所述无人机测量位置的定位，并将定位信息传输于所述接收信号处理模块，所述预设基准校正库模块将用于校准的基准站定位信息发送于所述接收信号处理模块，所述接收信号处理模块对定位信息执行校准，之后将所述校准的定位信息及场强信号发送于所述接收信号存储模块执行存储；

所述测量数据分析子系统接收来自所述接收信号存储模块的信息并执行处理，所述测量数据分析处理子系统包括依次相连的场强信号预处理模块、基于空间场强数据的方向测量模块、数字波束形成模块和发射天线校对因子计算模块构成；

所述场强信号预处理模块对所述数据采集子系统传输的所述场强数据进行预处理，消减姿态变化的影响，将处理后的场强信号传输于基于空间谱的方向测量模块，通过运用空间谱统计、通道不一致校正及空间谱测向算法，形成所述被测短波发射天线的空间谱；

所述数字波束形成模块用于生成标准的数字波束；

所述发射天线校对因子计算模块将被测短波发射天线的空间谱通过与标准方向图计算模块生成的被测短波发射天线标准场强分布进行比对，计算出所述被测短波发射天线标准发射方向和谱估计处理后的实际发射方向，计算实际方向图，并给出校正因子。

2.如权利要求1所述的短波发射天线三维立体方向图空中移动测量系统，其特征在于，所述无人机上设置有GPS定位系统，用于记录飞行轨迹。

3.如权利要求1或2所述的短波发射天线三维立体方向图空中移动测量系统，其特征在于，所述环形天线圆环直径500mm，整体高度为300mm。

4.如权利要求3所述的短波发射天线三维立体方向图空中移动测量系统，其特征在于，所述环形天线吊挂式安装。

5.如权利要求4所述的短波发射天线三维立体方向图空中移动测量系统，其特征在于，所述环形天线为正交环。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的测量系统实现短波发射天线三维立体方向图空中移动测量的方法，其特征在于，该方法主要包括如下步骤：

(1)设置无人机的飞行路径，释放所述无人机围绕被测短波发射天线按照所述飞行路径对场强信号及飞行位置的GPS数据进行采集；

(2)导出采集的数据执行处理，利用空间谱处理完成所述被测短波发射天线的误差校正因子的计算。

7.如权利要求6所述的短波发射天线三维立体方向图空中移动测量方法，其特征在于，对所述采集的场强信号E_r执行校正，执行校正的过程如下：

E＝E_r+K+L_f(dBμV/m)

其中：E为校正后场强值；K为天线系数，单位为dB；L_f为采集所述场强信号所利用的装置内的连接电缆损耗值，单位为dB。

8.如权利要求7所述的短波发射天线三维立体方向图空中移动测量方法，其特征在于，所述飞行位置的GPS数据在处理时经过基准站的校正从而获得采集所述场强信号的精确位置。