[发明专利]一种近距电磁测量方法及系统

说明书

本发明涉及一种近距电磁测量方法及系统，该方法包括：设置高度采集子系统，用于实时测量天线高度；在测量场地内划分测量区域，在各个所述测量区域的起始点处通过调节天线高度对标体进行垂直向区间内扫描，记录对应的实际场强分布，得到相应所述测量区域的基准高度值；启动载车执行天线圆周运动扫描待测量目标，获取雷达数据，并通过高度采集子系统及载车GPS采集信息，建立扫描过程中的天线三维轨迹模型；结合各所述测量区域的基准高度值，对天线三维轨迹模型各采集点与相对应的雷达数据进行补偿修正，得到修正后的目标近距电磁测量数据。本发明可对测量过程天线所发出的电磁波在目标所处空间的辐射增益进行补偿，提高测量的准确度。

技术领域

本发明涉及电磁测量技术领域，尤其涉及一种近距电磁测量方法及系统。

背景技术

近距电磁测量系统属于车载测量系统，测量方式为载车搭载雷达测量系统，执行天线圆周运动扫描待测量的目标。测量时电磁波受天线高度影响，在目标处垂直地面方向上的辐射增益呈余弦分布，频率不同垂直向变化不同。图1描述了目标空间垂直向场强分布，由图1可以看出某频点下高度差0.02m时，场强差达到3.12dB。图2描述了理论与实际天线高度变化造成目标区增益对比，通过图2可以看出，相同高度下，场强相差3.144dB，所以天线高度、场地不同都会使目标受到辐射增益不同，最终影响测量数据。在实际测量过程中，由于载车圆周运动轨迹中难免存在部分路面起伏，造成天线起伏变动，从而导致目标受到辐射增益不同，影响最终测量数据的准确性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决近距电磁测量中，由于天线动态圆迹扫描过程中高度不一致而导致目标所受辐射增益不同的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种近距电磁测量方法，该方法包括如下步骤：

S1、在载车上设置高度采集子系统，用于实时测量天线高度；

S2、在测量场地内划分测量区域，在各个所述测量区域的起始点处通过调节天线高度对标体进行垂直向区间内扫描，记录对应的实际场强分布，得到相应所述测量区域的基准高度值；

S3、启动载车执行天线圆周运动扫描待测量目标，获取雷达数据，并通过高度采集子系统及载车GPS采集信息，建立扫描过程中的天线三维轨迹模型；

S4、结合各所述测量区域的基准高度值，对天线三维轨迹模型各采集点与相对应的雷达数据进行补偿修正，得到修正后的目标近距电磁测量数据。

优选地，所述步骤S1中设置高度采集子系统时，所述高度采集子系统包括四个超声波测距模块、一个单片机和一个数据采集计算机；

四个所述超声波测距模块分别设于天线平台底部四角，用于利用回声定位法测量其到地面的距离数据；

所述单片机与各所述超声波测距模块均电连接，用于根据外部输入的外触发信号，向各所述超声波测距模块发送相应的工作触发信号，接收各所述超声波测距模块实时测量的距离数据，向所述数据采集计算机发送；

所述数据采集计算机与所述单片机电连接，用于接收并处理各所述超声波测距模块测得的距离数据，得到天线高度并显示。

优选地，所述步骤S2中在测量场地内划分测量区域时，根据地面平整度进行划分，同一测量区域内，地面不平整度差值不超过5mm。

优选地，所述步骤S2中在测量场地内划分测量区域时，同一测量区域内，地面倾斜度不超过3°。

优选地，所述步骤S2还包括在各个所述测量区域内分别设置至少一个扫描验证点，在各所述扫描验证点处通过调节天线高度进行垂直向区间内扫描，记录对应的实际场强分布，得到天线高度值，并与该测量区域的基准高度值进行比较；若二者的差值超过预定阈值，则进一步划分该测量区域。