【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统及方法。
技术介绍
1、移动通讯技术普及以来，基站天线安装的姿态(下倾角和方位角)一直是一项关键参数，天线姿态决定了基站的覆盖区域。如果姿态发生变化，则信号覆盖区域相应变化。最终影响用户的信号质量。
2、在基站天线的规划，安装及使用过程中，基站天线姿态会存在或产生各种误差，比如前期规划误差，安装误差，以及后期在户外自然条件下使用所积累的各种误差。这些误差的最终结果都将是影响天线的信号覆盖精度。
3、针对姿态调整，基站天线分两种方式，机械下倾角和电子下倾角。机械下倾角是利用天线面板后面的支架来调整其面板的下倾角(某些天线会用到电动云台调整天线姿态)，电子下倾角的调节通过调整天线内部的振子间相位来实现的(调整的最终动作采用步进电机方式，精度高，可远程)。实际应用中，是机械和电子手段相结合，完成粗调和细调。上述两种手段，仅仅提供了调整手段。
4、通信铁塔上安装的通信天线需要保证其安装角度的稳定性以确保其规划的覆盖方向与范围。而实际安装的天线当遇到强风、外力、振动或人为破坏等因素导致其俯仰角和水平角发生暂时或永久变化时，目前没有较好的技术手段能够自动测量和追踪铁路系统中存量天线角度的变化并针对异常变化实时告警。对于天线的日常运维管理，或者采用被动的遇到通信故障时去排查天线的方式，或者只能采用主动人工巡检低效耗费人力的方式去定时检测。而两种方式，均无法确保其时效性，更难做到提前预警。
5、目前天馈系统重点检修项目要求天线执行半年检查，完全
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题总的来说是提供一种基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统及方法，实现天线姿态的闭环全自动实时监测实时调整，能够实时上报天线姿态，实时采样对应的辐射区域3d场强信号，服务器根据3d采集数据优化天线姿态。通过现场真实的结果反馈，经过几轮迭代，使天线姿态及其辐射空间信号强度达到最优结果。解决由于设计，施工，使用中所产生的姿态误差。
2、为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，包括：
4、天线姿态检测设备，其安装在基站天线顶端，用于实时上报基站天线的俯仰角，方位角，经纬度，海拔高度信息；
5、无人机，其沿着基站天线的设计辐射方向，根据天线辐射角度，在预设好的空间坐标上采样辐射强度，形成3d空间场强图，并将采样数据发回给后端服务器；
6、云服务器，根据天线的当前姿态数据及无人机回传的3d场强数据，依据基站信号覆盖设计要求以及误差要求，决定是否调整天线的姿态。
7、作为上述技术方案的进一步改进：
8、天线姿态检测设备包括姿态检测模块、定位模块及arm处理器；
9、在天线姿态检测设备中，有aisg接口部；aisg接口电连接有天线；
10、姿态检测模块包括六轴陀螺仪、三轴地磁传感器及气压计；六轴陀螺仪包括三轴加速度传感器及三轴角速度传感器，完成天线俯仰角和方位角的测量，以及天线海拔高度的测算；
11、aisg接口部通过rs85通道连接有485端口芯片；485端口芯片通过uart电连接有单片机mcu；aisg接口电连接有电源芯片；电源芯片分别电连接flash存储器、气压计、地磁传感器、6轴陀螺仪、485端口芯片、定位模块、imu模块和/或加热片；
12、flash存储器、气压计、地磁传感器、6轴陀螺仪、485端口芯片、定位模块、imu模块和/或加热片电连接单片机mcu；
13、天线姿态检测设备，搭载有姿态模块程序，其负责获取天线的姿态数据，并传输给服务器程序，根据服务器程序的判定，决定是否对天线姿态进行调整；
14、天线包括与aisg接口部电连接的电调天线或通过rcu接口与aisg接口部电连接的电动云台天线。
15、其搭载有无人机程序，根据云服务器的坐标设置，进行场强数据采样，并回传服务器。
16、云服务器搭载有云服务程序，进行初始化，收集，整理，判断以及处理来自姿态检测模块及无人机发来的数据。
17、当天线姿态调整采用电调天线时，云服务器直接下发指令给天线姿态检测设备，来完成姿态调整；
18、当采用机械倾角调整的天线，借助手持app程序，借助于水平仪进行角度调整确认。
19、作为工作过程，上报信息通过asig接口或者4glte网络送到远端的云服务器。
20、定位模块获取天线的实际经纬度；
21、三轴地磁传感器与定位模块配合计算出天线的朝向。
22、姿态检测模块包括用于启动辅助加热片的温度传感器。
23、一种基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准方法，步骤如下；步骤一，首先，启动姿态模块程序；然后，获取天线姿态实时数据；其次，将天线姿态实时数据与预设或初始化天线姿态数据比较，判断是否需要调整天线姿态，如果是，则进行天线姿态调整，否则，上传姿态数据；
24、步骤二，首先，启动云服务程序；然后，对基站天线设计参数进行初始化；其次，云服务器接收姿态模块程序上传的姿态数据；再次，云服务器判读天线姿态数据是否符合要求，如果否，则发送调整姿态命令，并在步骤一的获取天线姿态实时数据，如果是，传输空间坐标阵列数据；
25、步骤三，首先，启动无人机程序；然后，无人机接收并确认坐标数据，并悬停并采集天线场强数据，无人机传输采集的天线场强数据给云服务器；
26、步骤四，首先，云服务器接收步骤二的空间坐标阵列数据及步骤三的天线场强数据；然后，判断云服务器收集的数据是否完整，如何否，则生成补点或重测坐标数据，输入给步骤二的传输空间坐标阵列数据，如果是，则进行场强数据计算分析；其次，判断结果是否符合预设要求；如果是，则返回步骤二，无人机再次接收姿态数据，否则，返回步骤二发送调整姿态命令。
27、本专利技术的天线安装属于高空作业，将天线按照施工图固定在抱杆上面，利用水平仪和罗盘检测安装方向(下倾角和方位角)。本专利技术的基本完成了初步工作，当基站开通后，会利用场强仪测量信号强度，通常测量几个点，满足误差范围即可。后期的维护，基本采用定期上塔巡检的方式。工作强度高，效率低。本专利技术其设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
28、基站天线姿态闭环检测校准系统解决了如何自动化实时监测天线姿态的问题。无人机配合天线姿态检测设备完全实现了天线姿态调整和检测真正闭环控制。
29、本专利技术彻底解决了如何自动化实时检测调整天线姿态的问题；大幅度提高了系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：天线姿态检测设备包括姿态检测模块、定位模块及ARM处理器；
3.根据权利要求2所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统其特征在于：无人机，其搭载有无人机程序，根据云服务器的坐标设置，进行场强数据采样，并回传服务器。
4.根据权利要求3所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：云服务器搭载有云服务程序，进行初始化，收集，整理，判断以及处理来自姿态检测模块及无人机发来的数据。
5.根据权利要求4所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：当天线姿态调整采用电调天线时，云服务器直接下发指令给天线姿态检测设备，来完成姿态调整；
6.根据权利要求5所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：作为工作过程，上报信息通过ASIG接口或者4GLTE网络送到远端的云服务器。
7.根据权利要求6所述的基于无人机的基站天线姿态闭环
8.根据权利要求3所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：姿态检测模块包括用于启动辅助加热片的温度传感器。
9.一种基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准方法，其特征在于：步骤如下；步骤一，首先，启动姿态模块程序；然后，获取天线姿态实时数据；其次，将天线姿态实时数据与预设或初始化天线姿态数据比较，判断是否需要调整天线姿态，如果是，则进行天线姿态调整，否则，上传姿态数据；
10.根据权利要求9所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准方法，其特征在于：借助于权利要求1-8任一项所述的系统。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：天线姿态检测设备包括姿态检测模块、定位模块及arm处理器；
3.根据权利要求2所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统其特征在于：无人机，其搭载有无人机程序，根据云服务器的坐标设置，进行场强数据采样，并回传服务器。
4.根据权利要求3所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：云服务器搭载有云服务程序，进行初始化，收集，整理，判断以及处理来自姿态检测模块及无人机发来的数据。
5.根据权利要求4所述的基于无人机的基站天线姿态闭环检测校准系统，其特征在于：当天线姿态调整采用电调天线时，云服务器直接下发指令给天线姿态检测设备，来完成姿态调整；
6.根据权利要求5所述的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴明杰，
申请(专利权)人：深圳市觅拓物联信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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