[发明专利]一种低空无人机的单脉冲及其测角方法

说明书

本发明公开了一种低空无人机的单脉冲及其测角方法，在微波通信系统中，利用天线阵和差波束测角技术，可以计算远处发射电磁波目标的方位偏角。基于这一技术设计了一种地面站微波通信跟踪系统，当远处飞行目标进行水平运动时，天线阵列接收飞行目标发射的无线电信号后，形成和信号与差信号，通过滤波放大后，分别采集和差两路信号，并对这两路信号进行幅度值比与相位比值的计算，利用比值根据公式计算偏角θ，由此可得出远处目标相对于天线阵列法向的偏角θ信息，再将偏角信息反馈给伺服转台，利用伺服转台进行转动并始终保持天线阵列指向目标，最终实现对目标的跟踪通信功能。

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，具体为一种低空无人机的单脉冲及其测角方法。

背景技术

无人机常在低空范围内进行飞行，当低空飞行目标与地面站进行微波频段通信时，通常采用GPS信号进行定位，从而引导地面站天线指向目标，但在GPS信号弱或者丢失的情况下，可能失去目标的GPS位置信息，导致地面站天线阵无法对准目标，无法保证地面站与目标的通信效果，为此，提出一种低空无人机的单脉冲及其测角方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低空无人机的单脉冲及其测角方法，利用天线阵和差波束测角技术，实时计算判断目标与天线阵列的方位偏角，从而控制伺服转台带动天线阵对准指向目标，实现对目标的跟踪通信效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低空无人机的单脉冲及其测角方法，包括以下步骤：

S1、八木天线阵列接收信号：八木天线阵列从中心线划分为左阵面和右阵面，远处飞行目标发射的无线电信号被地面站的天线阵接收；

S2、和差信号双通道信号输出：左右阵面的一半信号在和差器内进行同相叠加，然后从和通道输出，左右阵面的另一半信号在和差器内进行反向抵消，然后从差通道输出；

S3、计算偏角θ：和信号与差信号通过滤波放大后，分别采集和差两路信号，并对这两路信号进行幅度值比与相位比值的计算，利用比值根据公式计算偏角θ；

S4、伺服转台转动跟踪：将偏角θ信息反馈给伺服转台，伺服转台根据θ值持续调整天线阵的指向，让天线阵列的指向始终正对通信目标，从而实现跟踪通信的功能。

作为优选，上述所述八木天线由半波振子、巴伦、反射器以及引向器构成，所述八木天线由八个天线单元按照半波长的间隔进行排列。

作为优选，上述所述天线单元包括连接件和若干天线杆，所述连接件的一侧开设有若干与所述天线杆相适配的弧形槽，所述弧形槽的两侧均开设有第一凹槽，两个所述第一凹槽的内部设有夹紧组件，所述天线杆的外侧活动套接有弧形卡块，所述弧形卡块的两端固定连接有插块，所述插块插入于所述第一凹槽的内部。

作为优选，上述所述天线杆的两侧均固定连接有块体，所述块体的一侧开设有通孔，所述第一凹槽的内侧壁开设有两个通槽，所述通槽的内部滑动插入有直杆，所述直杆的一端开设有与所述插块相适配的锥形槽，所述插块的一端贯穿所述通孔后插入于所述锥形槽的内部。

作为优选，上述所夹紧组件包括横杆，所述横杆的一侧与两个所述直杆的一端固定连接，所述连接件的一侧开设有第二凹槽，所述第二凹槽的内侧壁固定连接有弹簧，所述弹簧的一端固定连接于所述横杆的一侧。

作为优选，上述所述横杆的一侧固定连接有拉环，所述弧形槽的内侧壁固定连接有若干突刺，所述突刺的一侧与所述天线杆的外侧贴合，所述锥形槽的内侧壁固定连接有若干防滑凸起，所述防滑凸起的外侧与所述插块的一端贴合，所述插块的一端为弧形端头，所述插块的外侧固定连接有两个弧形弹片，所述弧形弹片的外侧与所述通孔的内侧壁贴合，所述连接件的底部固定连接有两个支撑件。