[发明专利]一种基于无人机视频测量单管塔平板天线角度的方法

说明书

本发明提出一种基于无人机视频测量单管塔平板天线角度的方法，利用无人机以通讯塔投影中心为圆心，等距半径水平圆周绕飞，连续拍摄通讯塔上平板天线视频；对绕飞的视频预处理，截取水平匀速绕飞360°整的视频帧图像，求得绕飞角速度；播放绕飞视频帧，通过人工观察、记录塔身右侧或左侧各天线正侧面显现时的对应帧值和图像；对记录下的天线右正侧帧与左正侧帧进行配对，每个天线形成左右两正侧帧图像对；由其左右配对的正侧帧之间的中值帧计算获得每个天线的方位角；由其左右配对的正侧帧图像中该天线下倾角的平均值计算获得每个天线的下倾角。本发明采用借助无人机视频测量单管塔平板天线角度的方法，提高了计算精度和效率，降低人工成本。

技术领域

本发明涉及通信塔维护技术领域，尤其涉及一种基于无人机视频测量单管塔平板天线角度的方法。

背景技术

无线通讯基站上天线的正确安装与维护测试，是移动通讯工程建设与运营的重要内容。中国专利公开号CN106454879A的“一种基于无人机航拍确定无线基站工参的方法”已经公开了一种利用无人机航拍获得基站的俯视图，地面系统调用罗盘仪软件，并使罗盘仪的零度的方向与基站俯视图中基站的正北方向重合，原有天线的方向与罗盘仪的角度度数重合，该度数即为原有天线的方向角方法；还公开一种利用地面系统调用量角器软件，并使量角器软件界面的中心点与原有天线的中心点重合，量角器保持垂直，原有天线与量角器之间夹角即为原有天线的下倾角的方法。

该现有技术存在的问题和缺点：方位角和下倾角都需要无人机飞手在现场操控无人机通过肉眼判断将飞机稳定在基站或天线的垂直角上再进行拍摄，其中，针对天线中心点的判断由于天线正面的面积较大，实际操作中肉眼难以确定实际中心点。由人工一次性判断基站的俯视图和天线侧视图存在较大主观性和经验性；通过判断基站的俯视图和天线侧视图来测量方位角和下倾角，发现不同时间、不同人员对同一天线的重复测量结果差别较大，同时测量得到的方向角和下倾角精度一般。

综上所述，中国专利公开号CN106454879A的“一种基于无人机航拍确定无线基站工参的方法”已经公开的技术方案对无人机飞手的技术要求高，同时肉眼校准的误差大，工作时飞手需要高度集中精神进行手眼配合操作，难以进行长时间的作业。经实践测试，在实际工作中效率甚至低于传统人工上塔进行作业。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于无人机视频测量单管塔平板天线角度的方法，借助无人机定点绕飞通讯塔拍摄视频，经计算机软件处理，可对通讯塔的天线相关参数进行测量，可显著提高测量精度，提高效率。

为了解决现有技术的不足，本发明提出一种基于无人机视频测量单管塔平板天线角度的方法，包含以下步骤：

1)利用无人机以通讯塔投影中心为圆心，等距半径水平圆周绕飞，连续拍摄通讯塔上平板天线视频；

2)对绕飞的视频预处理，截取水平匀速绕飞360°整的视频帧图像，求得绕飞角速度；

3)播放绕飞视频帧，通过人工观察、记录塔身右侧或左侧各天线正侧面显现时的对应帧值和图像；

4)对记录下的天线右正侧帧与左正侧帧进行配对，每个天线形成左右两正侧帧图像对；

5)由其左右配对的正侧帧之间的中值帧计算获得每个天线的方位角；由其左右配对的正侧帧图像中该天线下倾角的平均值计算获得每个天线的下倾角。

作为一种优选方法，所述步骤1提到的定点绕飞通讯塔采用以塔投影中心为圆心、等距半径逆时针水平圆周绕飞，圆周半径为7～8米。

作为一种优选方法，所述的步骤2的绕飞角速度计算公式如下：

ω＝360/(K_end-K_start)

其中：K_end为360°视频的末帧值，K_start为该视频的首帧值。