[发明专利]基于测距原理的基站天线下倾角的测量方法和系统

权利要求书

1.基于测距原理的基站天线下倾角的测量方法，其特征在于：该测量方法步骤如下：

1)智能控制终端控制搭载激光测距仪的无人机飞至待测基站天线的正面位置；

2)搭载激光测距仪的无人机在待测基站天线正面轴线的垂直方向上下移动一定距离，记录激光测距仪上下移动的距离值、激光测距仪上下移动前后与待测基站天线正面的距离值，得到一组数据，重复步骤1)、2)多次测量，得到多组数据；

3)通过无人机的无线通信模块将得到的多组数据传回智能控制终端中，智能控制终端对传输回来的多组数据进行分析和计算得出待测基站天线的下倾角。

2.根据权利要求1所述的基于测距原理的基站天线下倾角的测量方法，其特征在于：所述步骤3)计算下倾角的具体过程如下：

1)分别计算每一组数据，得出待测基站天线下倾角θ：

其中，H：激光测距仪上下移动的距离值；

D₁：激光测距仪上下移动前与待测基站天线正面的距离值；

D₂：激光测距仪上下移动后与待测基站天线正面的距离值；

2)将传输回来的多组数据按照计算方式1)分别计算出待测基站天线下倾角的多个θ值，得到一组待测基站天线下倾角[θ₁…θ_n]，对这组待测基站天线下倾角[θ₁…θ_n]进行聚类分析，计算得到最终的待测基站天线下倾角的测量值；

其中，θ₁：第一组数据计算出来的第一个待测基站天线下倾角；

θ_n：第n组数据计算出来的第n个待测基站天线下倾角，n为大于等于3的整数。

3.根据权利要求2所述的基于测距原理的基站天线下倾角的测量方法，其特征在于：所述的聚类分析采用K-Means聚类分析算法。

4.根据权利要求3所述的基于测距原理的基站天线下倾角的测量方法，其特征在于：所述K-Means聚类分析算法进行聚类分析的具体过程如下：

a.对于待测基站天线下倾角[θ₁…θ_n]，首先设定聚类为k＝3组；

b.从[θ₁…θ_n]随机选择k个数据作为质心，分为k个类；

c.对[θ₁…θ_n]每个数值都与这k个数据进行差值计算，将[θ₁…θ_n]中的每个数值分别划分为与k个数据中差值最小的数据所在的类；

d.k个数据聚类完成后，对k个聚类中的数据单独操作，首先进行求和然后求平均值，k个聚类中与该类平均值最接近的那个值，成为该类中新的质心，新质心也是k个值；

e.重复c和d步骤，对[θ₁…θ_n]数据组多次进行迭代，重新分类；

f.当k个质心数据不再变化时，认为进行的聚类分析已经达到期望的结果，算法收敛，结束算法；

g.统计k个分类中数据的个数，个数最多的一类数据，即为下倾角测试值最符合预期的数据，对这组数据求平均，记为基站天线下倾角的测量值。

5.一种基于权利要求1～4任一项所述方法的系统，其特征在于：包括无人机、激光测距仪、智能控制终端，所述无人机与激光测距仪通信连接，所述无人机与智能控制终端无线通信连接；

所述智能控制终端主要用于发送无人机控制飞行指令，控制无人机悬停在待测基站天线正面，并且接受无人机传输回来的测量数据，以计算得出待测基站天线下倾角；

所述激光测距仪用于测量激光测距仪与待测基站天线之间的距离，并将测量的数据传输给无人机。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述无人机包括摄像模块、飞行控制模块、无线通信模块、机体；

所述摄像模块、飞行控制模块、无线通信模块设置在机体上；

所述摄像模块用于拍摄待测基站天线图像，并传回智能控制终端，以便确认无人机停留在待测基站天线的正面；

所述飞行控制模块用于根据智能控制终端的飞行控制指令，将无人机悬停在待测基站天线正面；

所述无线通信模块用于将激光测距仪测量的数据返回给智能控制终端，且接收智能控制终端发送给无人机的飞行指令。