[发明专利]一种基于无人船的地波雷达方向图测量方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于无人船的地波雷达方向图测量方法及系统，属于地波雷达测量技术领域。所述方法包括如下步骤：制定用于地波雷达方向图测量的多个正圆弧形运动轨迹；采用模糊PID控制方法控制搭载有方向图测试装置的无人船分别沿每个所述正圆弧形运动轨迹航行，并在航行过程中通过所述方向图测试装置测量被测天线的发射信号在每个所述正圆弧形运动轨迹上的不同位置的场强，绘制所述被测天线的方向图。本发明通过采用模糊PID控制方法控制无人船搭载方向图测试装置进行方向图的测量，克服了由于人为控制的误差影响，渔船运行的圆弧路径无法保证精度的技术缺陷，提高了方向图测量过程中航行的精度，进一步提高了测试的方向图的精度。

技术领域

本发明涉及地波雷达测量技术领域，特别是涉及一种基于无人船的地波雷达方向图测量方法及系统。

背景技术

在海洋环境保障中，一般要用到地波雷达对指定海区进行全天候连续监视，及时发现作用距离范围内的海面舰船和空中运动目标，测定其距离、方位和径向速度，并进行目标的航迹处理，大致给出目标的属性特征，所以地波雷达是海洋交通管制和保护200海里领海资源的一种经济有效的海域监测设备。

天线的方向图表示天线辐射电磁波的功率和场强在空间各个方向的分布图形，可以反映出天线的辐射特性。地波雷达的天线需要定期测试方向图，并对其进行校准，从而保证雷达数据的有效性。但天线一般来说都比较庞大、笨重，不易搬运及运输，而且容易损坏。有些天线方向图受放置天线场地的影响很大，但这些影响在实际使用中又不能忽略。所以，为了保证测试环境的一致性，方向图的测试工作均需在天线使用现场进行。采用现场测量方法时，待测天线通常固定不动，方向图测试装置上设置的辅助天线绕待测天线以固定的半径作圆周运动，以测取该平面的方向图。

地波雷达基站一般架设在沿海地区，在对地波雷达天线进行方向图测量时，常规方法是利用渔船搭载方向图测试装置，按照固定半径围绕地波雷达的基站进行圆弧运动，每次测试一般需要由近及远至少选取3个半径进行测量。实际操作中，受气象条件、海况以及人为控制的误差影响，渔船运行的圆弧路径通常无法保证其精准程度，从而导致测试的方向图精准度无法保证。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于无人船的地波雷达方向图测量方法及系统，以提高方向图测量过程中航行的精度，进一步提高测试的方向图的精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于无人船的地波雷达方向图测量方法，所述方法包括如下步骤：

制定用于地波雷达方向图测量的多个正圆弧形运动轨迹；多个所述正圆弧形运动轨迹为以被测地波雷达的基站为圆心的多个半径不同的圆，任意两个正圆弧形运动轨迹的半径差均大于最小测试距离；

采用模糊PID控制方法控制搭载有方向图测试装置的无人船分别沿每个所述正圆弧形运动轨迹航行，并在航行过程中通过所述方向图测试装置测量被测天线的发射信号在每个所述正圆弧形运动轨迹上的不同位置的场强；所述被测天线为地波雷达的天线；

根据所述被测天线的发射信号在每个所述正圆弧形运动轨迹上的不同位置的场强，绘制所述被测天线的方向图。

可选的，所述采用模糊PID控制方法控制搭载有方向图测试装置的无人船分别沿每个所述正圆弧形运动轨迹航行，具体包括：

采用模糊PID控制方法控制所述无人船的航行速度；

采用模糊PID控制方法控制所述无人船的航向。

可选的，所述采用模糊PID控制方法控制所述无人船的航行速度，具体包括：

采用数据融合算法获取无人船的实际位置；

基于所述正圆弧形运动轨迹确定无人船的给定位置；