[发明专利]一种基于窄带波束定向天线的飞行器空中定位方法

摘要

本发明公开了一种基于窄带波束定向天线的飞行器空中定位方法，方法包括初始建链阶段和持续定位阶段：飞行器利用地面测控站的应答信号完成初次定位后，由于其一直处于高速移动中，因此需要进行持续定位，利用双方的周期性信号交互来实现无线测距，并通过地面站的位置数据和窄带波束方向信息来计算空中位置坐标。本发明可以实现空中飞行器在卫星定位手段失效后和地面测控站直接快速建立信息交互链路并实现初始定位，同时保障在飞行过程中彼此定向天线之间的实时对准和校正，并具备因飞行器异常机动导致链路中断后的快速自动恢复能力。

主权项

一种基于窄带波束定向天线的飞行器空中定位方法，其特征在于，飞行器设备内只安装了一个射频功放模块，因此电路开关只能连接其中一根半双工窄波束天线，即在一个时间片上所有窄波束天线中只能有一根天线进入信号收或发的工作状态；飞行器在飞行过程中发现自己无法正确接收卫星定位信号后，而将自己最后的定位数据和飞行信息通过机载无线通信系统通知地面测控站，并要求其启动天线来帮助自己实现定位；设飞行器机载天线共安装了N根窄波束天线，具体如下：S1初始建链阶段：初始建链阶段的目的是用于飞行器和地面测控站之间迅速进行信令握手，从而实现链路建立和初次定位；S2持续定位阶段：飞行器利用地面测控站的应答信号完成初次定位后，由于其一直处于高速移动中，因此需要进行持续定位，目的是实现飞行器在飞行过程中获取持续稳定的定位数据，具体方法是利用双方的周期性信号交互来实现无线测距，并通过地面站的位置数据和窄带波束方向信息来计算空中位置坐标；该阶段的核心技术是双方节点之间的周期性时间基准校正和在飞行器飞行状态下的双方定向天线对准实时调整。