[发明专利]机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统

权利要求书

1.一种机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，包括：与控制中心进行双向通信的地面站终端，带有天线的差分GPS地面站，架设有辅助测试天线、信号源的无人机辅助测试系统，其特征在于：无人机机载GPS天线通过同步时钟模块将频率基准、GPS时间分别送入嵌入式模块和信号源，嵌入式模块根据辅助无人机的机载飞控系统输入的GPS时间、位置产生的使能信号送入信号源，同时将GPS时间、位置和波形数据送入机载数据链终端；信号源通过辅助无人机上架设的辅助测试天线，向待测机载天线发射辅助测试信号，完成辅助测试信号的发射；地面站终端利用差分GPS地面站的GPS控制模块完成辅助无人机实时位置控制、数据交换、发射信号控制及同步，利用接收辅助机载数据链终端数据，远程控制辅助无人机发射的信号波形，同时通过控制中心相连的矢量网络分析仪，实现辅助无人机变换高度、悬停或绕的飞姿态，通过地面站终端自动灵活调整辅助无人机的飞行策略，对待测机载天线进行方向图测试，完成待测机载天线不同俯仰角度和方位角度下方向图测试。

2.如权利要求1所述的机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，其特征在于：无人机辅助测试系统为被测的固定站机载天线提供空中的标准信号源，完成天线方向性图的测试。

3.如权利要求1所述的机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，其特征在于：地面站终端设备包含待测天线、接收机、数据采集卡、数据处理终端、差分GPS基准站，通过地面端数据链/遥控器控制辅助无人机的飞行。

4.如权利要求1所述的机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，其特征在于：辅助天线采用全向天线悬挂在辅助无人机下部，地面站终端根据辅助无人机采用的悬停方式，通过地面无人机测控端控制辅助无人机悬停高度和位置和作为辅助测试端的辅助天线，通过地面控制端控制辅助无人机发射频率和信号强度，测试待测机载天线通讯的方向图。

5.如权利要求1所述的机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，其特征在于：待测机载天线与矢网连接，安装在机载平台上，绕过旋心且垂直于台面的旋转轴，绕自动转台绕轴心旋转做圆周上运动，接收辅助无人机端辅助天线发射的信号。

6.如权利要求1所述的机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，其特征在于：无人机测控端控制无人机悬停高度和位置，地面站终端接收辅助无人机端辅助天线各个角度上发射的信号，地面站终端接收测试数据，记录空域上场强一距离关系的测试数据，将各个测试点上的场强数值作为归算的校准参数，将偏离轨迹后的测试数据修正到正常轨迹上，计算满足天线方向图测试时要求的圆心点，得到较精确的天线方向，绘制出待测天线的方向图。

7.如权利要求1所述的机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，其特征在于：无人机载待测端采用一维方位旋转的机载待测天线，测试角域范围对应到机载平台，调整机载待测端自动转台俯仰角度，地面站终端根据辅助无人机飞行高度和悬停高度，对机载待测天线不同角域天线方向图测试，实现方位全向，俯仰0-80°空域范围内的天线方向图。

8.如权利要求1所述的机载超短波天线方向图UAV辅助测试系统，其特征在于：辅助无人机在飞行时始终保持机载信号源的天线辐射主瓣对准被测的固定站天线，以一定的时间间隔控制并记录机载信号源发射频率、GPS时间和地理位置信息，接收端软件同步控制位于被测机载待测天线端的频谱分析仪，读取并记录频率和GPS时间，天线方向性测试时，发射端软件不断记录GPS时间和位置信息；接收端软件则不断读取并记录频谱分析仪通过被测天线接收到的电平值，将发射端和接收端的数据融合并在极坐标中绘制出被测天线的方向性图。