[发明专利]基于无人机的通用交通工具的全极化近场扫描方法和系统

说明书

本发明涉及基于无人机的通用交通工具的全极化近场扫描方法和系统，系统包括：无人机分系统；激光器位置采集分系统的发射端放置在无人机上，接收端安置在地面上；射频分系统包括收发天线、定向耦合器、PNA、移相器等，该射频分系统的天线、移相器、耦合器安装在无人机分系统上；射频分系统的PNA安置在地面上；综合控制及处理分系统通过控制无人机分系统运动实现平移测试；综合控制及处理分系统通过接收激光器位置采集分系统信息获取射频分系统天线的实时位置信息；综合控制及处理分系统接收射频分系统的测试信息并结合射频分系统天线的实时位置信息和相关算法得到被测试通用交通工具的全极化散射特性。

技术领域

本发明涉及近场特性测试领域，具体涉及一种基于无人机的通用交通工具的全极化近场扫描方法和系统。

背景技术

汽车防碰撞雷达系统以及相关的无人驾驶系统作为汽车产业的新兴技术，越来越受到汽车产业的重视。汽车防碰撞雷达系统主要依靠车内计算机系统为主的智能驾驶仪器来实现无人驾驶。它利用车载传感器来感知车辆周边环境并通过感知获取道路、车辆信息来控制车速和转向，从而安全、可靠地在道路上行驶。汽车的散射特性获取技术是汽车无人驾驶技术的基础技术之一。

《近场扫描架三维SAR成像处理技术》(微波学报，徐秀丽、童广德、张元，2010年)涉及目标近场三维SAR成像方法。但采用平面扫描成像方式需要大尺寸的平面二维扫描架，由于受到扫描架尺寸的限制，成像的分辨率不能很高，而且目标的摆放姿态也会受到限制。

《基于柱面扫描近场成像的RCS测量方法研究》(雷达学报，邢曙光、吕晓德、丁赤飚，2015年)涉及该文提出一种基于柱面扫描近场成像的RCS(Radar Cross Section)测量新方法:以理想的各向同性点散射中心模型为核心假设，通过详细的理论推导给出了一种具有通用性的基于柱面扫描近场成像的RCS测量方法。该方法先得到目标的3维雷达散射图像，再通过这些等效理想散射中心的散射场叠加获得远处散射场进而给出目标的远场RCS值。该方法不仅能得到被测目标的3维雷达散射图像，还能获得一定立体角域的目标远场RCS。相比只能得到2维雷达散射图以及2维平面角域RCS结果的圆迹扫描测试相比，该文所提的柱面扫描测试能得到更多的目标散射信息，具有较强的实用性。仿真结果验证了新方法的可靠性。

《基于近场扫描的辐射源重构方法》(2017年全国微波毫米波会议论文集，李军、魏兴昌，2017)涉及一种用来代替拥有复杂结构的辐射电路的等效辐射源方法，该方法利用无相位近场扫描磁场来重构等效磁偶极子阵列源，且偶极子的位置，方向，偶极矩通过差分进化算法优化得到。将偶极子等效源批量导入三维全波仿真软件后，我们就可以有效的分析其近场电磁干扰和远场辐射特性。本文通过设计的基于高阻抗表面的贴片天线和一款商用时钟电路来验证该方法的精确度和有效性，验证结果表明该等效辐射源方法能够精确地用于复杂电路的近场电磁干扰分析和远场辐射预测。该方法也可用于复杂天线的近、远场预测。

中国专利201611121530.7“一种近场模拟器”公开了一种近场模拟器，基于紧缩场偏焦控制，实现近场的球面波前模拟，通过连续调整激励源对反射面的偏焦照射来实现不同距离处等效球面波源连续模拟，目的是紧缩化地实现大距离范围覆盖的近场电磁环境，用于无线电系统的近场模拟测试。该近场模拟器可工作于更为可控的自然环境或电磁环境内，有利于改善电磁模拟调试的试验条件，降低试验成本，提高试验效率。优于受自然气候影响较大的外场。该近场模拟器可模拟工作于更大范围的等效球面波源位置，利于动态可变配置试验所需的近场波前，有利于模拟测试所需更为逼真和多变的近场电磁环境。优于直接控制收发距离的近场。该专利主用应用紧缩场偏焦控制进而实现近场的球面波前模拟。