基于电子罗盘的接力机天线自动对准方法 |
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| 申请号 | CN202410173317.9 | 申请日 | 2024-02-07 | 公开(公告)号 | CN118018129A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 成都点阵科技有限公司; | 发明人 | 白宇军; 邱承跃; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于 电子 罗盘的接 力 机天线自动对准方法，涉及无线电通信技术领域。本发明在两端接力机进行对准时，首先根据两端接力机上的 电子罗盘 得到对端接力机的方位 角 ，使得两端接力机的天线转动到 指定 位置 ；然后设置两端接力机的射频发射功率为最大发射功率，控制两端接力机设备同时在设定 水 平角度范围和 俯仰 角度范围内进行扫描寻找 信号 最大点；多次扫描后，直至两端接力机设备可通过其射频天线建立通信连接；之后通过互控扫描调制射频天线到信号最大方向，经过多次互控扫描后，就可以精确找到两端接力机天线对准的最佳位置。本发明的对准方法，对准 精度 高，操作方便，对准效率高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.基于电子罗盘的接力机自动对准方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，S1、获取本端接力机设备的电子罗盘测得的本端射频天线的方位角信息，获取对端接力机设备的电子罗盘测得的对端射频天线的方位角信息； |
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| 说明书全文 | 基于电子罗盘的接力机天线自动对准方法技术领域背景技术[0002] 天线自动对准技术用于点对点微波通信系统或毫米波通信系统，当两端接力机进行点对点通信时，由于天线波束窄，方向性强，导致传统的对准技术建立通信困难。 [0003] 目前采用的对准方式是通过查看两端接力机的接收信号强度来标识天线是否对准，即先将一个点位设备安装固定好并开机，然后走到下一个点位位置，查找信号并根据信号强度指示确定天线方位。这样带来的问题是上一个点位的设备要正常运行，但是由于其信号强度标识比较粗略，如果上一个点位设备有一点异常，就要返回去调试，因此需要来回往返进行调试，费时费力，或者需要更多施工人员在各个点位上等待同时调试，不仅增加了人力成本，同时对准精度也不高。 发明内容[0004] 为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种基于电子罗盘的接力机天线自动对准方法，本发明的发明目的在于解决现有技术中接力机天线对准技术存在的费时费力、增加人力成本、对准精度不高的问题。本发明在两端接力机进行对准时，首先根据两端接力机上的电子罗盘得到对端接力机的方位角，然后分别在两端接力机上输入对端接力机的方位角，使得两端接力机的天线转动到指定位置；然后设置两端接力机的射频发射功率为最大发射功率，控制两端接力机设备同时在设定水平角度范围和俯仰角度范围内进行扫描寻找信号最大点；转动到最大点后继续在缩小设定水平角度范围和俯仰角度范围继续扫描寻找最大点，如此类推进行多次扫描后，直至两端接力机设备可通过其射频天线建立通信连接；之后通过互控扫描调制射频天线到信号最大方向，扫描时一端保持静置状态，另一端在设定水平角度范围内和设定俯仰角度范围内进行扫描，经过多次互控扫描后，就可以精确找到两端接力机天线对准的最佳位置。本发明的对准方法，对准精度高，操作方便，对准效率高，可以实现接力机的自动最佳位置对准。 [0005] 为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的。 [0006] 本发明提供了一种基于电子罗盘的接力机自动对准方法，该方法包括以下步骤：S1、获取本端接力机设备的电子罗盘测得的本端射频天线的方位角信息，获取对端接力机设备的电子罗盘测得的对端射频天线的方位角信息； S2、在本端接力机设备中输入对端接力机设备的对端射频天线的方位角信息，并根据对端射频天线的方位角信息控制本端接力机设备的射频天线转动至指定位置； S3、在对端接力机设备中输入本端接力机设备的本端射频天线的方位角信息，并根据本端射频天线的方位角信息控制对端接力机设备的射频天线转动至指定位置； S4、设定本端接力机设备和对端接力机设备的射频发射功率为最大发射功率； S5、以S3步骤的指定位置为基准，控制本端接力机设备和对端接力机设备同时在第一粗扫设定水平角度范围内进行第一轮扫描并寻找信号最大点，扫描时本端接力设备和对端接力设备的扫描速度不一致，存在扫描速度差； S6、本端接力机设备和对端接力机设备寻找到信号最大点后，将本端接力机设备和对端接力机设备的射频天线转动至信号最大点方向； S7、以S6步骤的信号最大点方向为基准，控制本端接力机设备和对端接力机设备同时在第二粗扫设定水平角度范围内进行第二轮扫描并寻找信号最大点，扫描时本端接力设备和对端接力设备的扫描速度不一致，存在扫描速度差；且第二设定水平角度范围小于第一设定水平角度范围； S8、进行多轮粗扫扫描，且每轮扫描的粗扫设定水平角度范围逐轮缩小，直至本端接力机设备和对端接力机设备通过其射频天线建立通信连接； S9、以最后一轮扫描确定的信号最大点方向为基准，控制本端接力机设备和对端接力机设备进行互控扫描，扫描时对端接力机设备保持静止状态，本端接力机设备在第一精扫设定水平角度和俯仰角度范围内进行扫描，寻找信号最大点；本端接力机设备的射频天线转动至信号最大点方向后，本端接力机设备静止不动，对端接力机设备在第一精扫设定水平角度和俯仰角度范围内进行扫描，寻找信号最大点，对端接力机设备的射频天线转动至信号最大点，完成一轮互控扫描；经过多轮互控扫描找到两端接力机设备天线对准的最佳位置，每轮互控扫描的精扫设定水平角度和俯仰角度范围逐轮缩小。 [0007] 进一步优选的，S9步骤中，经过两轮互控扫描，找到两端接力机设备的射频天线对准的最佳位置。 [0008] 更进一步优选的，所述第一精扫设定水平角度为±3度，俯仰角度为±1.5度。 [0009] 更进一步优选的，第二轮互控扫描中精扫设定水平角度为±2度，俯仰角度为±1度。 [0010] 更进一步优选的，本端接力机设备与对端接力机设备进行互控扫描的具体过程为：S901、对端接力机设备保持不动，本端接力机设备开始第一次扫描，本端接力机设备控制其射频天线在水平角度±3度，俯仰角度±1.5度范围内进行扫描，并寻找信号最大点；本端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，本端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向对端接力机设备发送扫描指令； S902、本端接力机设备保持不动，对端接力机设备开始第一次扫描，对端接力机设备控制其射频天线在水平角度±3度，俯仰角度±1.5度范围内进行扫描，并寻找信号最大方向；对端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，对端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向本端接力机设备发送扫描结束指令； S903、对端接力机设备保持不动，本端接力机设备开始第二次扫描，本端接力机设备控制其射频天线以S901步骤确定的信号最大点方向为基准，在水平角度±2度，俯仰角度±1度范围内进行扫描，寻找信号最大点；本端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，本端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向对端接力机设备发送扫描指令； S904、本端接力机设备保持不动，对端接力机设备开始第二次扫描，对端接力机设备控制其射频天线以S902步骤确定的信号最大点方向为基准，在水平角度±2度，俯仰角度±1度范围内进行扫描，寻找信号最大点；对端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，对端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向本端接力机设备发送扫描结束指令； S905、本端接力机设备和对端接力机设备停止扫描，本端接力机设备和对端接力机设备的对准位置即为两端接力机天线对准的最佳位置。 [0011] 进一步优选的，S5步骤中，本端接力机设备以对端接力机设备2倍扫描速度进行扫描。 [0012] 更进一步优选的，S8步骤中，进行三轮粗扫扫描，第三轮粗扫扫描时的粗扫设定水平角度范围为，以上一次粗扫扫描确定的信号最大点的方向为基准，水平角度±3度范围。 [0013] 更进一步优选的，S5步骤中，所述第一粗扫设定水平角度范围为，以S3步骤的指定位置为基准，水平角度±45度范围。 [0014] 更进一步优选的，S7步骤中，所述第二粗扫设定水平角度范围为，以S6步骤确定的信号最大点方向为基准，水平角度±5度范围。 [0015] 更进一步优选的，本端接力机设备和对端接力机设备均处于BPSK模式。 [0016] 与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：1、本发明在两端接力机进行对准时，首先根据两端接力机上的电子罗盘得到对端接力机的方位角，然后分别在两端接力机上输入对端接力机的方位角，使得两端接力机的天线转动到指定位置；然后设置两端接力机的射频发射功率为最大发射功率，控制两端接力机设备同时在设定水平角度范围和俯仰角度范围内进行扫描寻找信号最大点；转动到最大点后继续在缩小设定水平角度范围和俯仰角度范围继续扫描寻找最大点，如此类推进行多次扫描后，直至两端接力机设备可通过其射频天线建立通信连接；之后通过互控扫描调制射频天线到信号最大方向，扫描时一端保持静置状态，另一端在设定水平角度范围内和设定俯仰角度范围内进行扫描，经过多次互控扫描后，就可以精确找到两端接力机天线对准的最佳位置。本发明的对准方法，对准精度高，操作方便，对准效率高，可以实现接力机的自动最佳位置对准。 [0017] 2、为了保证两端同时扫描时，可以找到信号，本端接力机设备和对端接力机设备扫描时要保证有速度差，这样，必定能保证两端信号会有交集点。而本端接力机设备以对端接力机设备2倍扫描速度进行扫描的方式最佳。 [0018] 3、本发明在进行粗扫时，每次找到信号时，不一定能够保证本端接力机设备和对端接力机设备建立通信，因此扫描角度逐步收敛，最终保证本端接力机设备和对端接力机设备能够建立通信。 [0019] 4、本发明在粗扫时，扫描角度要逐步收敛，第一轮扫描，在知道对端设备大概方位的前提下，在水平90度范围(±45度）内扫描，因此必定会找到信号；第二轮扫描，以第一轮找到的信号为基准，在水平10度范围(±5度)内扫描信号；第三轮扫描，以第二轮找到的信号为基准，在水平6度范围（±3度）内扫描信号，经过三轮扫描后，必定可以建立通信，当建立通信后，粗扫结束。本发明设置不同轮粗扫的水平角度范围，避免出现漏扫的情况出现（即第一次扫描范围较小，没有将真实方向框定在范围内，存在漏扫），因此，本发明将第一轮粗扫的水平角度范围设置较大，而由第一轮粗扫之后，基本上可以确定信号最大点方向，此时的误差较小，因此第二轮将水平角度范围缩小到10度，避免缩小较少范围，延长扫描时长。 [0020] 5、本发明对两端接力机设备的信号进行精细扫描，在BPSK模式下，两端设备设置射频发射功率为最大功率，一端设备保持不动，另一端在水平6度范围内，俯仰3度范围内进行扫描，经过2次扫描后，就可以精确找到最佳位置。 具体实施方式[0023] 下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0024] 实施例1作为本发明一较佳实施例，参照说明书附图1所示，本实施例公开了一种基于电子罗盘的接力机自动对准方法，该方法包括以下步骤： S1、获取本端接力机设备的电子罗盘测得的本端射频天线的方位角信息，获取对端接力机设备的电子罗盘测得的对端射频天线的方位角信息； S2、在本端接力机设备中输入对端接力机设备的对端射频天线的方位角信息，并根据对端射频天线的方位角信息控制本端接力机设备的射频天线转动至指定位置； S3、在对端接力机设备中输入本端接力机设备的本端射频天线的方位角信息，并根据本端射频天线的方位角信息控制对端接力机设备的射频天线转动至指定位置； S4、设定本端接力机设备和对端接力机设备的射频发射功率为最大发射功率； S5、以S3步骤的指定位置为基准，控制本端接力机设备和对端接力机设备同时在第一粗扫设定水平角度范围内进行第一轮扫描并寻找信号最大点，扫描时本端接力设备和对端接力设备的扫描速度不一致，存在扫描速度差； S6、本端接力机设备和对端接力机设备寻找到信号最大点后，将本端接力机设备和对端接力机设备的射频天线转动至信号最大点方向； S7、以S6步骤的信号最大点方向为基准，控制本端接力机设备和对端接力机设备同时在第二粗扫设定水平角度范围内进行第二轮扫描并寻找信号最大点，扫描时本端接力设备和对端接力设备的扫描速度不一致，存在扫描速度差；且第二设定水平角度范围小于第一设定水平角度范围； S8、进行多轮粗扫扫描，且每轮扫描的粗扫设定水平角度范围逐轮缩小，直至本端接力机设备和对端接力机设备通过其射频天线建立通信连接； S9、以最后一轮扫描确定的信号最大点方向为基准，控制本端接力机设备和对端接力机设备进行互控扫描，扫描时对端接力机设备保持静止状态，本端接力机设备在第一精扫设定水平角度和俯仰角度范围内进行扫描，寻找信号最大点；本端接力机设备的射频天线转动至信号最大点方向后，本端接力机设备静止不动，对端接力机设备在第一精扫设定水平角度和俯仰角度范围内进行扫描，寻找信号最大点，对端接力机设备的射频天线转动至信号最大点，完成一轮互控扫描；经过多轮互控扫描找到两端接力机设备天线对准的最佳位置，每轮互控扫描的精扫设定水平角度和俯仰角度范围逐轮缩小。 [0025] 实施例2作为本发明又一较佳实施例，本实施例是在上述实施例1的基础上，对本发明的技术方案做出的进一步详细地补充和阐述。 [0026] 作为本实施例的一种实施方式，S9步骤中，经过两轮互控扫描，找到两端接力机设备的射频天线对准的最佳位置。所述第一精扫设定水平角度为±3度，俯仰角度为±1.5度。第二轮互控扫描中精扫设定水平角度为±2度，俯仰角度为±1度。 [0027] 作为本实施例的又一种实施方式，参照说明书附图3所示，本端接力机设备与对端接力机设备进行互控扫描的具体过程为：S901、对端接力机设备保持不动，本端接力机设备开始第一次扫描，本端接力机设备控制其射频天线在水平角度±3度，俯仰角度±1.5度范围内进行扫描，并寻找信号最大点；本端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，本端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向对端接力机设备发送扫描指令； S902、本端接力机设备保持不动，对端接力机设备开始第一次扫描，对端接力机设备控制其射频天线在水平角度±3度，俯仰角度±1.5度范围内进行扫描，并寻找信号最大方向；对端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，对端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向本端接力机设备发送扫描结束指令； S903、对端接力机设备保持不动，本端接力机设备开始第二次扫描，本端接力机设备控制其射频天线以S901步骤确定的信号最大点方向为基准，在水平角度±2度，俯仰角度±1度范围内进行扫描，寻找信号最大点；本端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，本端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向对端接力机设备发送扫描指令； S904、本端接力机设备保持不动，对端接力机设备开始第二次扫描，对端接力机设备控制其射频天线以S902步骤确定的信号最大点方向为基准，在水平角度±2度，俯仰角度±1度范围内进行扫描，寻找信号最大点；对端接力机设备扫描到信号最大点并确认信号最大点方向后，对端接力机设备控制其射频天线转动至信号最大点方向后保持不动，并向本端接力机设备发送扫描结束指令； S905、本端接力机设备和对端接力机设备停止扫描，本端接力机设备和对端接力机设备的对准位置即为两端接力机天线对准的最佳位置。 [0028] 实施例3作为本发明又一较佳实施例，本实施例是在上述实施例1或实施例2的基础上，对本发明的技术方案做出的进一步详细地补充和阐述。 [0029] 作为本实施例的一种实施方式，参照说明书附图2所示，S5步骤中，本端接力机设备以对端接力机设备2倍扫描速度进行扫描。 [0030] S8步骤中，进行三轮粗扫扫描，第三轮粗扫扫描时的粗扫设定水平角度范围为，以上一次粗扫扫描确定的信号最大点的方向为基准，水平角度±3度范围。 [0031] S5步骤中，所述第一粗扫设定水平角度范围为，以S3步骤的指定位置为基准，水平角度±45度范围。 [0032] S7步骤中，所述第二粗扫设定水平角度范围为，以S6步骤确定的信号最大点方向为基准，水平角度±5度范围。 [0033] 作为本实施例的又一种实施方式，本端接力机设备和对端接力机设备均处于BPSK模式。 |
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