[发明专利]一种无人机载移动通信测向系统及测向方法

说明书

本发明公开了一种无人机载移动通信测向系统及测向方法，该测向系统包括无人机、组装于所述无人机的测向主机和对数周期天线阵，应用在民用无线通信领域上，并且对数周期天线阵由六天线组成，六通道接收机同时处理六路射频信号，是一种实时的接收机模式。本发明是无人机直接挂载宽频天线，射频接收机具有选频电路、具有各频段的射频通路，根据不同的工作制式，切换到相应频段通道来实现宽频段兼容；该测向系统采用多频段兼容的接收机技术，需要对天线接收信号进行射频和数字处理计算接收能量，通过比较各天线接收能量的差异，计算当前目标所在角度，是一种快速、实时的定位方式。

技术领域

本发明涉及无人机侧向技术领域，具体涉及一种无人机载移动通信测向系统及测向方法。

背景技术

无人机载测向系统，是将测向系统嵌入到机载平台，机载平台在运动过程中将测向结果发送到附近的控制平台，控制平台根据测向结果控制无人机下一步移动方向，通过多次测向，机载平台就可以准确捕获和跟踪上感兴趣的信号。

随着无线通信的发展，市场对兼容多制式，不同频段的测向系统需求增加，也相应引入硬件设备的体积、重量和功耗增加问题。而且传统的移动式测向系统经常面临楼层遮挡衰减信号强度，导致接收机性能恶化，基带处理器无法解调远处目标发出信号，大大缩小测向系统的作用距离。传统无线通信测向系统，由于天线覆盖问题，在高楼测向应用上经常出现盲区。在一些复杂环境(例如城中村)经常由于多路径效应，障碍物折射、反射等直接影响测向精度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种无人机载移动通信测向系统及工作方法，通过结合多频段兼容接收机的特点，同时具有小型化、低功耗等优点，是一种能解决传统无线通信测向系统测向盲区和部分测向难题的设计以及可扩展和高效率的测向系统设计。

根据公开的实施例，本发明的第一方面公开了一种无人机载移动通信测向系统，其特征在于，包括：

无人机、组装于所述无人机的测向主机和天线阵；

所述天线阵用于采集目标通信模块发出的信号，并将采集的信号输出到所述测向主机；

所述测向主机用于对所述天线阵采集的信号进行处理，计算其能量值，并通过对各天线采集的信号能量的运算，得到包含当前目标所在角度的测向信息将其发送给用户；

所述无人机用于搭载所述测向主机和所述天线阵飞行以便搜索目标通信模块。

进一步地，所述天线阵为由多个结构相同的对数周期天线构成的对数周期天线阵，且每一所述对数周期天线自所述天线阵的安装平面向下倾斜设置。

进一步地，所述对数周期天线设有6个，且任意相邻两对数周期天线之间的夹角为60°。

进一步地，所述对数周期天线的中心线与所述天线阵的安装平面之间形成的7°-30°的夹角。

进一步地，所述测向主机包括：

多通道接收机、信道处理单元以及控制处理单元；

所述多通道接收机用于接收所述天线阵的多路射频信号，并对所述射频信号进行处理，转换为数字信号并传输给所述信道处理单元；

所述信道处理单元用于将所述数字信号进行数字域的下变频处理和滤波处理，并计算当前有用信号的能量值传输给所述控制处理单元；

所述控制处理单元用于通过所述信号能量值计算测向信息，以及与所述无人机的进行信息交互。

进一步地，所述无人机载移动通信测向系统还包括控制终端，所述控制终端用于向所述无人机和测向主机发送控制指令，接收并显示所述测向主机和无人机的工作状态以及检测到的实时测向信息。