[发明专利]无人机阵列天线的阵元位置优化方法及装置

说明书

本申请公开了一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法及装置，通过获取各个所述阵元的初始阵元坐标参数，并基于所述初始阵元坐标参数，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，以考虑阵元位置对最高旁瓣电平的影响；以及调整所述初始阵元坐标参数，以对所述最高旁瓣电平进行极小值优化，直至所述最高旁瓣电平达到最小值，得到所述阵元的目标阵元坐标参数，以使得最高旁瓣电平较低，从而使阵列天线具有更好的环境抗干扰能力，降低周围电磁干扰对阵列天线的影响，进而提高无人机的电磁抗干扰能力和飞行性能。

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在电网系统的建设与维护过程中，需要对输电线路进行巡检和故障检测，但是，输电线路的覆盖范围广泛，跨越环境恶劣区域，导致人工巡检难以满足当前电力巡检的需求。

目前，随着无人机技术的发展，无人机技术被应用于输电线路巡检，能够降低巡检人员的工作强度，为输电线路运维服务提供有效支撑。但是，输电线路周围的电磁环境复杂，而电磁环境会对无人机上的阵列天线造成干扰，从而影响无人机的飞行性能。

发明内容

本申请提供了一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法及装置，以解决当前无人机容易受到电磁环境干扰的技术问题。

为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法，无人机阵列天线包含多个阵元，方法包括：

获取各个阵元的初始阵元坐标参数；

基于初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平；

调整初始阵元坐标参数，以对最高旁瓣电平进行极小值优化，直至最高旁瓣电平达到最小值，得到阵元的目标阵元坐标参数。

本申请通过获取各个阵元的初始阵元坐标参数，并基于初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，以考虑阵元位置对最高旁瓣电平的影响；以及调整初始阵元坐标参数，以对最高旁瓣电平进行极小值优化，直至最高旁瓣电平达到最小值，得到阵元的目标阵元坐标参数，以使得最高旁瓣电平较低，从而使阵列天线具有更好的环境抗干扰能力，降低周围电磁干扰对阵列天线的影响，进而提高无人机的电磁抗干扰能力和飞行性能。

作为优选，无人机阵列天线为椭圆结构，获取各个阵元的初始阵元坐标参数，包括：

对椭圆结构进行坐标化，确定无人机阵列天线的位置参数；

根据位置参数，对阵元进行位置初始化，得到初始阵元坐标参数。

作为优选，根据位置参数，对阵元进行位置初始化，得到初始阵元坐标参数，包括：

根据无人机阵列天线的椭圆边缘坐标和各个阵元的方向角，对阵元进行位置初始化，得到初始阵元坐标参数，初始阵元坐标参数(x_n,y_n)满足：

其中为第n个阵元的方向角，a为无人机阵列天线的椭圆边缘横坐标，b为无人机阵列天线的椭圆边缘纵坐标。

作为优选，基于初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，包括：

根据初始阵元坐标参数，计算各个阵元的激励相位；

根据激励相位，确定无人机阵列天线的阵因子方向图；

确定阵因子方向图的最高旁瓣电平。

作为优选，根据激励相位，确定无人机阵列天线的阵因子方向图，包括：