[发明专利]一种无人机自动切换天线的控制方法、4G天线、无人机

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种无人机自动切换天线的控制方法、4G天线、无人机，两个4G主分集天线分别安装在无人机的两端；双刀双掷开关连接两个4G主分集天线；MCU控制器分别与双刀双掷开关、4G主分集天线电连接。两个4G主分集天线之间的距离大于20cm。MCU控制器通过GPIO引脚连接双刀双掷开关的CTRL引脚。通过放置在不同位置的4G主分集天线切换，将4G主分集天线分别放置在飞机相对较远的位置，两个天线方向性互补。本发明在飞机在飞行过程中，通过放置在不同位置的4G主分集天线切换，加强4G的上行通讯质量；将4G主分集天线分别放置在飞机相对较远的位置，两个天线方向性互补。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种无人机自动切换天线的控制方法、4G天线、无人机。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：无人机应用中多通过4G信号进行信息传输，现阶段的4G基站覆盖信号质量检测结果显示，低空50-300米区间信号强度RSRP在-80～-90dBm之间，属于较好覆盖，但是多数无人机的飞行高度在4G天线之上，不在地面站天线主瓣范围之内，现有无人机的技术方案是采用地面上常用的4G模块，接收基站信号实现通信，但空中信号杂乱，基站下行干扰较大，容易出现终端无法解调，出现飞机断线失联问题。

综上所述，现有技术存在的问题是：多数无人机的飞行高度不在地面站天线主瓣范围之内空中信号杂乱，基站下行干扰较大，容易出现终端无法解调，出现飞机断线失联问题。

解决上述技术问题的难度：无人机的工作环境和地面设备不同，常规的4G应用满足不了无人机的需求。

解决上述技术问题的意义：可以提高无人机在空中作业的信号链路可靠性，保障无人机飞行安全。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种无人机自动切换4G天线、控制方法、无人机。

本发明是这样实现的，一种无人机自动切换4G天线，所述无人机自动切换4G天线设置有无人机；

4G主分集天线安装在无人机的两端；双刀双掷开关连接两个4G主分集天线；MCU控制器分别与双刀双掷开关、4G主分集天线电连接。

进一步，两个4G主分集天线之间的距离大于20cm。

进一步，所述MCU控制器通过GPIO引脚连接双刀双掷开关的CTRL引脚。

进一步，通过放置在不同位置的4G主分集天线切换，将4G主分集天线分别放置在飞机相对较远的位置，两个天线方向性互补。

进一步，两个4G主分集天线分别装在飞机的前后两端，通过DPDT与4G模块相连，4G模块通过串口将接收到的信号强度上报给MCU。

本发明的另一目的在于提供一种所述无人机自动切换4G天线的控制方法，所述无人机自动切换4G天线的控制方法包括：根据天线的安装位置，测量出两路天线的线损差异，根据线损差异，确定切换阈值和两天线线损差异；

无人机在飞行过程中实时监测上报双天线信号强度RSRP；MCU运用算法对信号的平均强度和瞬时强度进行计算，判断是否需要切换；

如需要切换天线，MCU发送GPIO指令，控制DPDT切换天线，主分集天线更换，功能对调；

天线切换后，更新判定条件，继续执行监测。

进一步，所述无人机自动切换4G天线的控制方法的两个4G主分集天线之间，加入双刀双掷开关，MCU通过检测并比较主分集天线的信号强度，发出指令，通过GPIO引脚控制DPDT的CTRL引脚触发DPDT动作，实现天线切换。