[发明专利]一种无人机天线标校系统及标校方法

说明书

本发明公开了一种无人机天线标校系统及标校方法，包括无人机平台和地面指挥中心，所述无人机平台接收地面指挥中心的控制信息，对待测地面站天线进行标校，并将检测信息发送到地面指挥中心，实现无人机天线校标。本发明用无人机作为标校系统中标校源及标校天线的搭载平台，将标校源及天线悬停于指定高度，并通过地面远程控制模块无线控制无人机平台上的标校天线对准待测地面站天线，并进行信号发射与处理，实现复杂地面环境中替代标校塔的目的，主要解决动态调节标校信号的高度、频点、天线方位角度等问题。

技术领域

本发明涉及一种无人机天线标校系统及方法，属于智能控制与智能检测领域。

背景技术

我国卫星地面接收站的接收天线形式多种多样，有固定式、机动式等，直径有4.5米、6米、7.2米、12米等。衡量地面站天线好坏的主要指标有：系统品质因数（G/T值）、天线接收方向图、天线跟踪性能等，同时，这些性能指标也可在日常维护中作为检测系统恶化的手段。因此，卫星站要定期对这些指标进行测试，即天线标校。目前天线标校方法具有一定的局限性，一些卫星地面站实际情况存在无塔标校的问题。

发明内容

为解决目前无塔标校的问题，本发明提出采用无人机平台作为标校源载体，本发明的一种无人机标校系统所采用的技术方案如下：

一种无人机天线标校系统，其特征在于，包括无人机平台和地面指挥中心，所述无人机平台接收地面指挥中心的控制信息，对待测地面站天线进行标校，并将检测信息发送到地面指挥中心，实现无人机天线校标。所述无人机平台包括信标指令收发模块、标校源和无人机通信链路；标校源与信标指令收发模块相连，所述无人机通信链路为空地双向数据传输通道，为信标指令收发模块传递信息，所述信标指令收发中心用于接收地面指挥中心的控制信息并发送天线校标信息至地面指挥中心，所述标校源用于对天线进行标校测试。

进一步的，所述地面指挥中心包括地面端信标指令收发模块和无人机遥控器，所述无人机遥控器通过所述地面端信标指令收发模块对无人机进行位置遥控和空中悬停。

所述标校源包括三频段标校源单元和标校天线单元，其中，所述三频段标校源单元包括S频段标校源、X频段标校源和Ka频段标校源，所述标校天线单元用于标校时对准待测地面站天线，标校内容包括角度标校、相位标校和天线性能测试。

所述标校源包括时钟模块、三频段标校源和天线模块；其中， 所述时钟模块输出端连接所述三频段标校源输入端，所述三频段标校源输出端连接天线模块输入端，所述三频段标校源与外部信标指令收发模块通过通信链路传输数据，所述标校源系统还包括一个电源模块，所述电源模块与其余各模块连接，为整个标校源系统提供需要的电压，所述时钟模块为标校源系统提供参考信号，三频段标校源输出频率信号，天线模块用于满足激励信号的定向辐射，所述标校源模块包括频综单元、控制单元和极化开关；所述控制单元第一输出端连接所述频综单元输入端，频综单元输出端连接极化开关输入端，控制单元第二输出端连接所述极化开关第二输入端。

本发明所采用的一种无人机天线标校方法，运用上述的一种无人机天线标校系统，包括如下步骤：

S1：设置无人机基础参数，无人机遥控器操控无人机升空悬停，将标校天线单元指向被测天线；

S2：地面指挥中心控制天线指向无人机上的信标天线，并调整天线的方位、俯仰和极化状态，使频谱仪接收到的和口信号最大；

S3：固定天线的仰角，使其在方位上偏开信标天线-θ°；

S4：通过波束峰值控制天线方位以恒速转动2θ°，并用频谱仪记录天线的和、差口方位方向图；

S5：使天线重新对准信标天线，固定其方位角，使天线在俯仰上向下偏开信标天线-θ°；

S6：控制天线俯仰以恒速向上转动2θ°，用记录仪记录天线的和、差口俯仰方向图；