本申请公开了一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法及装置，通过获取各个所述阵元的初始阵元坐标参数，并基于所述初始阵元坐标参数，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，以考虑阵元位置对最高旁瓣电平的影响；以及调整所述初始阵元坐标参数，以对所述最高旁瓣电平进行极小值优化，直至所述最高旁瓣电平达到最小值，得到所述阵元的目标阵元坐标参数，以使得最高旁瓣电平较低，从而使阵列天线具有更好的环境抗干扰能力，降低周围电磁干扰对阵列天线的影响，进而提高无人机的电磁抗干扰能力和飞行性能。电磁抗干扰能力和飞行性能。电磁抗干扰能力和飞行性能。
【技术实现步骤摘要】
无人机阵列天线的阵元位置优化方法及装置
[0001]本申请涉及无人机
，尤其涉及一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]在电网系统的建设与维护过程中，需要对输电线路进行巡检和故障检测，但是，输电线路的覆盖范围广泛，跨越环境恶劣区域，导致人工巡检难以满足当前电力巡检的需求。
[0003]目前，随着无人机技术的发展，无人机技术被应用于输电线路巡检，能够降低巡检人员的工作强度，为输电线路运维服务提供有效支撑。但是，输电线路周围的电磁环境复杂，而电磁环境会对无人机上的阵列天线造成干扰，从而影响无人机的飞行性能。
技术实现思路
[0004]本申请提供了一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法及装置，以解决当前无人机容易受到电磁环境干扰的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法，无人机阵列天线包含多个阵元，方法包括：
[0006]获取各个阵元的初始阵元坐标参数；
[0007]基于初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平；
[0008]调整初始阵元坐标参数，以对最高旁瓣电平进行极小值优化，直至最高旁瓣电平达到最小值，得到阵元的目标阵元坐标参数。
[0009]本申请通过获取各个阵元的初始阵元坐标参数，并基于初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，以考虑阵元位置对最高旁瓣电平的影响；以及调整初始阵元坐标参数，以对最高旁瓣电平进行极小值优化，直至最高旁瓣电平达到最小值，得到阵元的目标阵元坐标参数，以使得最高旁瓣电平较低，从而使阵列天线具有更好的环境抗干扰能力，降低周围电磁干扰对阵列天线的影响，进而提高无人机的电磁抗干扰能力和飞行性能。
[0010]作为优选，无人机阵列天线为椭圆结构，获取各个阵元的初始阵元坐标参数，包括：
[0011]对椭圆结构进行坐标化，确定无人机阵列天线的位置参数；
[0012]根据位置参数，对阵元进行位置初始化，得到初始阵元坐标参数。
[0013]作为优选，根据位置参数，对阵元进行位置初始化，得到初始阵元坐标参数，包括：
[0014]根据无人机阵列天线的椭圆边缘坐标和各个阵元的方向角，对阵元进行位置初始化，得到初始阵元坐标参数，初始阵元坐标参数(x
n
,y
n
)满足：
[0015][0016]其中为第n个阵元的方向角，a为无人机阵列天线的椭圆边缘横坐标，b为无人
机阵列天线的椭圆边缘纵坐标。
[0017]作为优选，基于初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，包括：
[0018]根据初始阵元坐标参数，计算各个阵元的激励相位；
[0019]根据激励相位，确定无人机阵列天线的阵因子方向图；
[0020]确定阵因子方向图的最高旁瓣电平。
[0021]作为优选，根据激励相位，确定无人机阵列天线的阵因子方向图，包括：
[0022]基于预设方向图计算公式，根据激励相位和初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图，预设方向图计算公式为：
[0023][0024]其中φ为无人机阵列天线的方位角，(a cosφ
n
，b sinφ
n
)为第n个阵元的初始阵元坐标参数，α
n
为第n个阵元的激励相位，k为传播常数。
[0025]作为优选，调整初始阵元坐标参数，以对最高旁瓣电平进行极小值优化，直至最高旁瓣电平达到最小值，得到阵元的目标阵元坐标参数，包括：
[0026]基于预设的阵元位置约束条件，调整阵元坐标参数；
[0027]基于调整后的阵元坐标参数，计算无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，直至最高旁瓣电平达到最小值，得到阵元的目标阵元坐标参数。
[0028]作为优选，阵元位置约束条件为：
[0029][0030]其中(x
p
，y
p
)为第p个阵元的坐标参数，(x
q
，y
q
)为第q个阵元的坐标参数，d为第p个阵元与第q个阵元之间的最小距离。
[0031]第二方面，本申请提供一种无人机阵列天线的阵元位置优化装置，无人机阵列天线包含多个阵元，装置包括：
[0032]获取模块，用于获取各个阵元的初始阵元坐标参数；
[0033]确定模块，用于基于初始阵元坐标参数，确定无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平；
[0034]调整模块，用于调整初始阵元坐标参数，以对最高旁瓣电平进行极小值优化，直至最高旁瓣电平达到最小值，得到阵元的目标阵元坐标参数。
[0035]第三方面，本申请提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的无人机阵列天线的阵元位置优化方法。
[0036]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的无人机阵列天线的阵元位置优化方法。
[0037]需要说明的是，上述第二方面至第四方面的有益效果请参见上述第一方面的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
[0038]图1为本申请实施例示出的无人机阵列天线的阵元位置优化方法的流程示意图；
[0039]图2为本申请实施例示出的椭圆结构的坐标化示意图；
[0040]图3为本申请实施例示出的椭圆阵列天线的阵元位置示意图；
[0041]图4为本申请实施例示出的无人机阵列天线的阵元位置优化装置的结构示意图；
[0042]图5为本申请实施例示出的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0043]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0044]如相关技术记载，输电线路周围的电磁环境复杂，而电磁环境会对无人机上的阵列天线造成干扰，从而影响无人机的飞行性能。
[0045]为此，本申请实施例提供一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法，通过获取各个所述阵元的初始阵元坐标参数，并基于所述初始阵元坐标参数，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，以考虑阵元位置对最高旁瓣电平的影响；以及调整所述初始阵元坐标参数，直至所述最高旁瓣电平达到最小值，以对所述最高旁瓣电平进行极小值优化，得到所述阵元的目标阵元坐标参数，以使得最高旁瓣电平较低，从而使阵列天线具有更好的环境抗干扰能力，降低周围电磁干扰对阵列天线的影响，进而提高无人机的电磁抗干扰能力和飞行性能。
[0046]请参照图1，图1为本申请实施例提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人机阵列天线的阵元位置优化方法，其特征在于，所述无人机阵列天线包含多个阵元，所述方法包括：获取各个所述阵元的初始阵元坐标参数；基于所述初始阵元坐标参数，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平；调整所述初始阵元坐标参数，以对所述最高旁瓣电平进行极小值优化，直至所述最高旁瓣电平达到最小值，得到所述阵元的目标阵元坐标参数。2.如权利要求1所述的阵元位置优化方法，其特征在于，所述无人机阵列天线为椭圆结构，所述获取各个所述阵元的初始阵元坐标参数，包括：对所述椭圆结构进行坐标化，确定所述无人机阵列天线的位置参数；根据所述位置参数，对所述阵元进行位置初始化，得到所述初始阵元坐标参数。3.如权利要求2所述的阵元位置优化方法，其特征在于，所述根据所述位置参数，对所述阵元进行位置初始化，得到所述初始阵元坐标参数，包括：根据所述无人机阵列天线的椭圆边缘坐标和各个所述阵元的方向角，对所述阵元进行位置初始化，得到所述初始阵元坐标参数，所述初始阵元坐标参数(x
n
,y
n
)满足：其中为第n个阵元的方向角，a为所述无人机阵列天线的椭圆边缘横坐标，b为所述无人机阵列天线的椭圆边缘纵坐标。4.如权利要求1所述的阵元位置优化方法，其特征在于，所述基于所述初始阵元坐标参数，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图的最高旁瓣电平，包括：根据所述初始阵元坐标参数，计算各个所述阵元的激励相位；根据所述激励相位，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图；确定所述阵因子方向图的最高旁瓣电平。5.如权利要求4所述的阵元位置优化方法，其特征在于，所述根据所述激励相位，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图，包括：基于预设方向图计算公式，根据所述激励相位和所述初始阵元坐标参数，确定所述无人机阵列天线的阵因子方向图，所述预设方向图计算公式为：其中φ为所述无人机阵列天线的方位角，(acos...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪钟灵，张广洲，姚隽雯，吴念，刘平原，柯贤彬，李梦齐，龚浩，别士光，刘锋，陈程，朱劲松，白波，潘晓敏，李强，施源，汪小武，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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