[发明专利]一种基于无人机的定点比幅测向方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的定点比幅测向方法，在无人机上搭载单定向天线、及信号测试仪，然后通过以下方法过程实现定点比幅测向：1.设定信号测试仪的工作频率和工作宽带；2.获得定点比幅测向方法的0°基准信号；3.获得定向天线360°全方位上的定点比幅测向方法的基准信号；4.控制无人机悬停和定点旋转一周，每间隔n°，记录一次数据，测试目标源信号强度值；5.将目标源信号强度值归一化；6.计算定点天线360°全方位上的定点比幅测向方法的基准信号与目标源信号强度值的相关系数；7.获得相关系数中的最大值，得到测向方向。该定点比幅测向方法流程简单易实现，计算快捷，降低无人机功耗。本发明适用于测向技术领域。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体的，涉及一种基于无人机的定点比幅测向方法。

背景技术

通信对抗中测向的基本功能就是估计和反推无线电信号的发射源方向，在信号侦查、干扰源和不明信号查处、目标辐射源地理位置的确定等方面有着重要作用。比幅测向的方法，就是利用多个独立天线组阵，覆盖360°方位。对于同一入射信号，天线阵在接收该信号时，其中的天线单元接收信号强度有差异，通过比较这些信号输出包络的相对大小与天线阵在不同方向上的信号强度接收差异，确定信号的角度方向。

中国专利号201610688049.X，公开日2017年01月25日，发明创造的名称为《一种无人机载监测测向系统及其工作方法》，该发明申请方案介绍了一种无人机搭载测向天线阵的测向系统，使用五天线单元均匀或者非均匀的排布而使整个监测测向天线阵呈圆周状。中国期刊《航空维修与工程》2017年第6期，发表题为《机载比幅式测向系统测试平台设计》的论文，该论文介绍了一种四信道比幅测向方法，并设计了一种比幅型测向系统测试平台。这两个无人机测向系统，都是围绕多单元的天线阵来进行测向系统设计。

但是以上方法在使用的过程中却存在着以下不足之处：

1.由于无人机测向系统使用了多天线组阵，这些天线在工作时也有可能对无人机自身无线链路和飞行控制系统造成干扰，需要对加载天线阵后的无人机整个架构做整机EMC测试和天线隔离性能测试。

2.已知的比幅测向系统测试平台，需要使用多个天线组成的天线阵覆盖360°范围，天线阵组阵需要较大空间。同时也需要多个信道接收机接收多天线的信号，导致射频接收机PCB面积加大，重量增加，而无人机在低空飞行，载重能力和供电能力有限。

发明内容

本发明为了解决以上实际出现的问题，提供了一种基于无人机的定点比幅测向方法，其具有减少体积和重量，降低功耗的优点，而且该定点比幅测向方法流程简单、计算快捷。

为实现上述本发明目的，采用的技术方案如下：一种基于无人机的定点比幅测向方法，在无人机上搭载单定向天线、及信号测试仪，然后通过以下方法过程实现定点比幅测向：

1)根据目标信号源的工作频率和带宽，设定信号测试仪的工作频率和工作带宽；

2)单定向天线设置在无人机下方，其对称轴线方向为测向0°，获取定点比幅测向方法的0°基准信号；

3)将定点比幅测向方法的0°基准信号向左平移1位，得到1°基准信号，1°基准信号向左平移1位，得到2°基准信号；以上过程依次进行得到1°基准信号、2°基准信号、…、359°基准信号；从而得到定点比幅测向方法在定向天线全方位360°上的基准信号；

4)利用遥控终端控制无人机悬停及定点旋转，旋转的过程中每隔n°进行一次测试并记录，其中n＝1、2、5；若n＝1时，直接记录测试得到的目标源信号强度值，得到目标源信号强度1*360数组；若n＝2、5时，每个测试间隔n°内将按照线性插值算法计算出每间隔1°的目标源信号强度值，得到目标源信号强度1*360数组；

5)取目标源信号强度1*360数组中的最大值，对目标源信号强度1*360数组中的每个目标源信号强度值进行归一化，便得到目标源信号强度值的测试值数组；