[发明专利]一种基于无人机的口面天线外场测试方法

说明书

本发明涉及天线技术和无人机领域，具体的是一种基于无人机的口面天线外场测试方法，包括空间测量点网格模型设计，无人机测试采样点网生成，基于实测天线坐标转换，东北天坐标系到地心坐标系的坐标转换，采样点映射表格组建立。本发明基于无人机的口面天线外场测试方法，提供了一种口面天线尤其是大尺寸口面天线外场测试的方法，解决了大尺寸天线传统暗室测试难、高效校准难的问题，设计了对称的平面采样点网，具有采样点较均匀，无人机飞行测试简便高效，不受天线尺寸大小限制，不受场地限制，适应于天线辐射分布起伏较大的特点，是个通用的解决方案。

技术领域

本发明涉及天线技术和无人机领域，具体的是一种基于无人机的口面天线外场测试方法。

背景技术

随着雷达技术和雷达对抗技术的高速发展，雷达和雷达对抗设备系统日趋复杂，频段覆盖范围越来越广，宽带、超宽带天线的是当今研究的热点，大尺寸的面天线得到广泛应用。在使用过程中，大尺寸天线的形变及方位校准需要周期开展，并需掌握天线的辐射功率分布情况。

GJB 8815等国军标对于天线方向图等参数的测试和校准做了具体的规范和要求，国军标方法依赖电波暗室，但暗室只适用于高频天线测试，不适合于装备现场测试。宽带大尺寸口面天线，布置在高山海岛的天线，常年机动任务繁重的天线，快速高效校准需求强烈，开展天线外场测试的研究尤为迫切。天线外场测试存在天线采样困难，天线俯仰角度受限，高空操作困难的问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的难题，本发明的目的在于提供一种基于无人机的口面天线外场测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于无人机的口面天线外场测试的方法，所述方法包括以下步骤：

一、空间测量点网格模型设计；

二、无人机测试采样点网生成；

三、基于实测天线坐标转换；

四、东北天坐标系到地心坐标系的坐标转换；

五、采样点映射表格组建立；

六、采样测试和数据处理。

进一步地，所述方法的具体步骤如下：

第一步、空间测量点网格模型设计，将口面天线俯仰设为90°，在距离天线距离R的等距离面上构造三角网采样网格模型，三角网采样网格模型各个三角形的顶点作为采样点，网格上所有采样点组成空间测量点网格模型的采样点集；

第二步、无人机测试采样点网生成，首先连接原点和等距离面上任意点M_i，并将连线延长相交于Z＝R平面于N_i点，N_i点即为M_i点的映射点，而后将上述三角网网格模型中各个三角形的顶点，依此规律映射到Z＝R平面上，最后将平面上所有的映射点组成采样点集，生成无人机测试采样点网；

第三步、基于实测天线坐标转换，以东方为X轴，北方为Y轴，垂直地面向上为Z轴，依右手螺旋定则建立东北天坐标系，实测天线中心作为原点，将实测天线中心轴线定位到XOZ平面，以俯仰角度朝向东方，将所述测量点网格模型，绕y轴逆时针旋转(α_y＝π/2-β)，使得模型天线朝向和实测天线朝向一致，所述无人机测试采样点网同步旋转，依旋转关系得到无人机测试采样点网在东北天坐标系的采样点坐标集；

第四步、东北天坐标系到地心坐标系的坐标转换，将所述东北天坐标系的采样点坐标集，转换成地心坐标系下的采样点坐标集；

第五步、采样点映射表格组建立，将所述空间测量点网格模型的采样点集、无人机测设采样点网的采样点集、东北天坐标系的采样点坐标集和地心坐标系下的采样点集一一建立映射关系，建立采样点映射表格组；