移动物体及其天线自动对准方法、系统技术方案

本发明专利技术公开一种移动物体及其天线自动对准方法、系统，所述天线自动对准方法，所述移动物体包括用于与无线终端之间建立通信链路的多个天线，所述方法包括如下步骤：实时获取所述多个天线的当前特征信息，所述多个天线包括备用天线；根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线。上述天线自动对准方法，在移动物体上设置包含备用天线的多个天线，通过实时获取的所述多个天线的当前特征信息，切换用于通信的天线，始终保持收发天线不被遮挡，从而维持通信的稳定性和可靠性。上述天线自动对准方法中无需采用体积较大的伺服云台，使得天线体积小，重量轻，结构方面也比较简单，非常适用于移动物体。

Automatic alignment method and system for moving objects and their antennas

The invention discloses an automatic alignment method and system of a moving object and its antenna, the antenna automatic alignment method, the moving object comprises a plurality of antennas for establishing a communication link with a wireless terminal, the method comprises the following steps: acquiring the current characteristic information of the plurality of antennas in real time, the plurality of days A line includes a spare antenna; according to the current characteristic information of the plurality of antennas, an antenna capable of being used for the current communication is selected. The antenna auto-alignment method provides a plurality of antennas including a reserve antenna on a moving object, and switches the antennas used for communication by acquiring the current characteristic information of the plurality of antennas in real time, so as to maintain the stability and reliability of communication by keeping the receiving and receiving antennas from being blocked. The antenna auto-alignment method does not need to use a large servo platform, which makes the antenna small in size, light in weight, simple in structure, and very suitable for moving objects.

【技术实现步骤摘要】
移动物体及其天线自动对准方法、系统本申请是申请号为201480046645.7的中国专利技术专利申请(申请日：2014年12月31日；专利技术名称：移动物体及其天线自动对准方法、系统)的分案申请。
本专利技术涉及一种天线对准方法，特别涉及一种移动物体及其天线自动对准方法、系统。
技术介绍
现有的通用商业型的无人飞行器的控制和数据传输主要是点对点传输方式，分为地面端和飞行器端。地面端主要是完成遥控飞行器、接收飞行端传回的数据并进行处理等工作，而飞行器端主要是根据地面端指令进行飞行，根据地面端的指令发送对应的数据给地面端。地面端和飞行器端形成一个点对点的通信链路，通信链路的稳定性和可靠性对飞行器的安全可控飞行以及数据回传起着重要的意义。为了提高通信链路的稳定性和可靠性，需要尽可能提高两者之间的通信系统增益以及维持系统增益的稳定性。系统增益GSYS的计算公式如下：GSYS＝PT+GT+GR-PSEN，其中，PT是发射功率，GT是发射天线的增益，GR是接收天线的增益，PSEN是接收端的接收灵敏度。在无人飞行器的两端，发射功率和接收灵敏度会基本保持不变，稳定性比较高。然而，收发天线的实际相对增益会随两者之间的相对位置以及方位而发生变化。那么，由上述系统增益GSYS的计算公式可以看出，要维持系统增益的稳定性，那么就必须尽量保证收发天线均处在对方的最大增益方向上。目前，为了保证收发天线的对准，通常会采用伺服云台的方式，根据对方方位或者接收信号强度来动态调整天线的位置，国内外也有这方面的专利，例如，专利号为CN202257283U、专利技术名称为“一种自动跟踪天线装置和移动终端”的中国专利。此中国专利在伺服云台和电子罗盘仪的基础上，自动让类似于车载GPS天线对准卫星。然而，该中国专利的自动跟踪天线装置的结构较为复杂，体积较大，根本不适用于无人飞行器领域中的无线通信。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术有必要提供一种移动物体的天线自动对准方法，该天线自动对准方法便于天线的结构简单化，体积小型化。一种移动物体的天线自动对准方法，所述移动物体包括用于与无线终端之间建立通信链路的多个天线，所述方法包括如下步骤：实时获取所述多个天线的当前特征信息，所述多个天线包括备用天线；根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线。上述天线自动对准方法，在移动物体上设置包含备用天线的多个天线，通过实时获取的所述多个天线的当前特征信息，切换用于通信的天线，始终保持收发天线不被遮挡，从而维持通信的稳定性和可靠性。上述天线自动对准方法中无需采用体积较大的伺服云台，使得天线体积小，重量轻，结构方面也比较简单，非常适用于移动物体。同时，基于上述天线自动对准方法，本专利技术还提供一种天线自动对准系统。一种移动物体的天线自动对准系统，其特征在于，所述移动物体包括用于与无线终端之间建立通信链路的多个天线，所述天线自动对准系统包括：特征信息获取模块，用于实时获取所述多个天线的当前特征信息，所述多个天线包括备用天线；天线选择模块，用于根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线。另外，本专利技术还提供一种应用上述天线自动对准方法的移动物体。一种移动物体，包括：多个天线，用于与无线终端之间的建立通信链路，所述多个天线包括备用天线；特征信息获取装置，用于实时获取所述多个天线的当前特征信息；控制器，与所述多个天线及所述特征信息获取装置通信连接，用于根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线。基于上述天线自动对准方法，本专利技术还提供一种控制器，用于执行上述天线自动对准方法中的计算、判断、选择等步骤。一种控制器，用于控制移动物体的多个天线，所述多个天线用于与无线终端之间的建立通信链路，所述多个天线包括备用天线，所述控制器被配置为：根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述实时获取所述多个天线的当前特征信息的步骤具体包括：获取所述移动物体的当前姿态信息以及所述多个天线相对于所述移动物体的预设姿态信息；根据所述移动物体的当前姿态信息以及所述多个天线相对于所述移动物体的预设姿态信息，计算得出所述多个天线相对于所述移动物体的当前位置信息。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述实时获取所述多个天线的当前特征信息的步骤还包括：实时获取所述无线终端的当前绝对位置信息、以及所述移动物体的当前绝对位置信息；根据所述无线终端的当前绝对位置信息、以及所述移动物体的当前绝对位置信息，计算得出所述无线终端相对于所述移动物体的当前位置信息。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述实时获取所述多个天线的当前特征信息的步骤还包括：实时获取所述移动物体的当前绝对位置信息；根据所述移动物体的起始点的位置信息以及所述移动物体的当前绝对位置信息，计算得出所述无线终端相对于所述移动物体的当前位置信息。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线的步骤包括：计算所述多个天线相对于所述移动物体的当前位置信息以及所述无线终端相对于所述移动物体的当前位置信息是否满足一切换准则；根据所述切换准则，选择出能够用于当前通信的天线。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，计算所述多个天线相对于所述移动物体的当前位置信息以及所述无线终端相对于所述移动物体的当前位置信息是否满足一切换准则的步骤具体包括：根据所述多个天线相对于移动物体的当前位置信息，构建多个位置范围；计算所述多个位置范围是否覆盖所述无线终端相对于所述移动物体的当前位置信息。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述根据所述切换准则，选择出能够用于当前通信的天线的步骤具体包括：选择其中一个覆盖所述无线终端相对于所述移动物体的当前位置信息的位置范围对应的所述天线，作为对准所述无线终端的天线。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述位置范围包括以所述多个天线相对于移动物体的当前位置信息为端点的坐标范围以及预设保护范围。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线的步骤具体包括：分别计算所述多个天线的当前位置与所述无线终端的位置之间的间距；选择其中所述间距较短的部分所述天线，作为对准所述无线终端的天线。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述当前特征信息为所述天线的信号状态信息。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述信号状态信息包括如下至少一种：所述天线的信号功率，所述天线的信号强度，所述天线的信号质量。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，所述信号状态信息为所述天线的信号功率，所述实时获取所述多个天线的当前特征信息的步骤具体包括：在预设时间段内扫描所述多个天线的信号功率。根据上述的天线自动对准方法，其特征在于，根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线的步骤具体包括：计算所述预设时间段内每个所述天线的信号功率积分，作为所述多个天线的当前信号功率；选择其中当前信号功率较大的至少一个所述天线作为对准所述无线终端的天线，并作为当前通信的天线。一种移动物体的天线自动对准系统，其特征在于，所述移动物体包括用于与无线终端之间建立通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动物体的天线自动对准方法，其特征在于，所述移动物体包括用于与无线终端之间建立通信链路的多个天线，所述方法包括如下步骤：实时获取所述多个天线的当前特征信息，所述多个天线包括备用天线；根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线。

【技术特征摘要】
1.一种移动物体的天线自动对准方法，其特征在于，所述移动物体包括用于与无线终端之间建立通信链路的多个天线，所述方法包括如下步骤：实时获取所述多个天线的当前特征信息，所述多个天线包括备用天线；根据所述多个天线的当前特征信息，选择出能够用于当前通信的天线。2.根据权利要求1所述的天线自动对准方法，其特征在于，所述移动物体为无人飞行器。3.根据权利要求1所述的天线自动对准方法，其特征在于，所述无线终端包括如下至少一种：地面无线终端，空中无线终端。4.根据权利要求1所述的天线自动对准方法，其特征在于，所述通信链路为MIMO通信链路。5.根据权利要求1所述的天线自动对准方法，其特征在于，所述天线包括如下至少一种：WiFi天线，WiMAX天线，COFDM天线。6.根据权利要求1所述的天线自动对准方法，其特征在于，所述当前特征信息包括如下至少一种：所述天线的信号状态信息，所述天线相对于所述无线终端的相对位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡孟，谢鹏，赵涛，魏建平，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44