基于无人机平台的全空域相控阵测控系统指标自动测试方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于无人机平台的全空域相控阵测控系统指标自动测试方法，针对半球形共形全空域相控阵天线，确定波束覆盖范围后设计无人机遍历点，而后对全空域相控阵测控系统的接收品质因数(G/T值)、等效辐射全向功率(EIRP值)分别进行实施测试。该自动测试方法的优点在于：不需要复杂的基础设施，适用于外场测试需求，降低了测试成本；实现了全空域相控阵测控系统指标的自动化测试，相比传统方案简化了操作流程，降低了测试难度，提高了测试效率和测试精度；通过控制无人机的飞行轨迹，可以实现相控阵系统指标的自动测试，最后将测试结果按照波束指向角度进行存储，为之后的试验任务做好准备。任务做好准备。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机平台的全空域相控阵测控系统指标自动测试方法


[0001]本专利技术属于飞行器试验靶场测控领域，具体涉及一种基于无人机平台的全空域相控阵测控系统指标自动测试方法。

技术介绍

[0002]飞行器试验靶场测控系统是靶场飞行试验的重要分系统，遥测遥控系统外场测试属于飞行器试验靶场测控系统中的关键节点。根据测试需求和传统测试方案，对全空域相控阵系统的品质因数(G/T值)和等效全向辐射功率(EIRP值)进行测试时，通常采取对塔测试模式，即架设标校塔对被测系统进行测试(如图1、图2所示)。
[0003]在外场试验条件下进行系统品质因数(G/T值)和等效全向辐射功率(EIRP值)测试时，存在两方面问题：一是任务外场一般无标校塔和其他高层建筑物，不具备对塔标校条件；二是选用的测量仪器均需要人工操作，流程复杂，无法满足自动化测试要求。

技术实现思路

[0004]进行全空域相控阵测控系统外场测试时，为降低对测试设施的要求，使其适用于外场测试环境，提高测试全面性和自动化水平，本专利技术提出了一种基于无人机平台的全空域相控阵测控系统指标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于无人机平台的全空域相控阵测控系统指标自动测试方法，其特征是包括以下步骤：S1.确定测试条件：包括场区条件、设备参试条件、测试中的限制条件，其中参试设备包括一套全空域相控阵测控系统，一架搭载有S频段信标机、标校天线、具有GPS定位功能的无人机，一套基准站，一套能够与无人机建立通信和控制链路的无人机地面控制终端；S2.设计飞行轨迹：(1)确定波束覆盖范围：针对半球形共形全空域相控阵天线，相控阵天线通过波束赋形覆盖的子空域在相控阵天线表面投影的覆盖范围在方位/俯仰角上不超过ψ
°
；(2)设计无人机遍历点使用圆的内切等边三角形在半球形共形相控阵天线表面进行覆盖，使该三角形的底边紧贴于半球形共形相控阵天线与地面接触的位置，对于低仰角部分，外切小圆半径为r＝tan(x/2)
×
R、该小圆的内切三角形边长为s＝2
×
r
×
cos(30
°
)，对于高仰角部分，外切小圆半径为r1＝tan(y/2)
×
R、该小圆的内切三角形边长为s1＝2
×
r1
×
cos(30
°
)，其中R为半球形共形相控阵天线的半径、x为低仰角部分的角度且x≤ψ、y为高仰角部分的角度且x<y≤ψ；对于半球形共形相控阵天线表面的最高点的法向切线部分，设置一个小圆，该小圆半径与高仰角部分的外切小圆半径相等，该小圆的内切三角形边长与高仰角部分的外切小圆的内切三角形边长相等；小圆覆盖半球形共形相控阵天线表面后，对于每排小圆以3/2个内切三角形边长为单位分为一组，每两组之间多出一个公共三角形区域，该区域多累加一个外切小圆，通过数值仿真计算得到每一排最多可分n
m
组，每一排最多可排列的内切三角形数目为q
m
＝n
m
×
2+(n
m
‑
1)；每一排需要遍历的方位角度数为δ
m
＝360/q
m
+360/q
m
×
[0q
m
‑
1]，再通过空间几何计算得到每一排内切三角形圆心点的俯仰角即得每个遍历点的坐标为(δ
m
,θ
m
)，其中m＝1,
…
,M，M为半球形共形相控阵天线表面需要遍历的排数；S3.对全空域相控阵测控系统的接收品质因数、等效辐射全向功率分别进行实施测试接收品质因数测试包括以下子步骤：(1)准备过程步骤1：将全空域相控阵测控系统停在平坦空阔的场坪上，加电，自动调平；步骤2：天线升起，标定被测系统天线相位中心点坐标，并装订入测试软件；步骤3：无人机上的设备加电，设置信标机输出功率St和频率Fg，通过标校天线输出S频段信号；步骤4：根据事先标定的发射馈线插损Lt、标校天线增益Gt，利用下式计算得到信标发射的EIRP；EIRP＝St
‑
Lt+Gt其中EIRP为标校塔等效全向辐射功率，St为标校塔发射信号功率，Lt为标校塔馈线损耗，Gt为标校塔发射天线增益；步骤5：无人机地面控制终端将无...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾祥龙，张砚秋，曹锐，王振坤，贺子祺，郝林，朱文昊，刘万洪，多令华，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三六六零部队，
类型：发明
国别省市：