【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电通信，更具体地说涉及一种基于北斗的接力机天线自动对准方法及系统。
技术介绍
1、天线自动对准技术用于点对点微波通信系统或毫米波通信系统，当两端接力机进行点对点通信时，由于天线波束窄，方向性强，导致传统的对准技术建立通信困难。
2、目前采用的对准方式是通过查看两端接力机的接收信号强度来标识天线是否对准，即先将一个点位设备安装固定好并开机，然后走到下一个点位位置，查找信号并根据信号强度指示确定天线方位。这样带来的问题是上一个点位的设备要正常运行，但是由于其信号强度标识比较粗略，如果上一个点位设备有一点异常，就要返回去调试，因此需要来回往返进行调试，费时费力，或者需要更多施工人员在各个点位上等待同时调试，不仅增加了人力成本，同时对准精度也不高。
3、如公开日为2023年9月5日，公开号为cn116706541a，名称为“一种基于北斗测向的远距离自组网定向天线对准装置”的专利技术专利申请，该专利技术专利申请至少包括相邻的一对自组网定向天线，每个自组网定向天线上均设置有北斗测向装置，所述北斗测向装置用于测量每个自组网定向天线的方位角，至少调节其中一个自组网定向天线的方位使一对北斗测向装置分别测量的方位角在一定的匹配范围内实现一对自组网定向天线。
4、上述现有技术通过北斗测向装置测量每个自组网定向天线的方位角，从而调节两端定向天线的方位角在一定的匹配范围内对准。但是上述现有技术所采用的对准方式，没有考虑接力机存在电机等设备装配误差，在计算坐标时也会存在精度误差，因此，当根据北斗测向装置
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种基于北斗的接力机天线自动对准方法及系统，本专利技术的专利技术目的在于提供一种新的天线对准方法，以克服现有基于北斗对准时因没有考虑到的设备装配误差及计算误差，而造成对准位置不是最佳位置，对通信造成影响的问题。本专利技术在对接力机进行对准时，首先基于北斗定位通讯模块获取对端设备的位置信息，根据两端设备的坐标信息计算对准方位角，然后转动到对准角度，然后再通过互控扫描调制天线到信号最大方向，扫描时一端保持静置状态，另一端在设定水平角度范围内和设定俯仰角度范围内进行扫描，经过多次扫描后，就可以精确找到最佳位置。本专利技术在北斗定位对准的基础上，增加了对两端设备的互控扫描，可以克服现有仅根据北斗测量方位角进行对准时存在的找不到最佳位置，对通信造成影响的问题，可以克服设备装配误差和计算误差，本专利技术的对准方法，对准精度高、操作方便，可以实现接力机的自动最佳位置对准。
2、为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术是通过下述技术方案实现的：
3、本专利技术第一方面提供了一种基于北斗的接力机天线自动对准方法，该方法包括以下步骤：
4、s1、由北斗定位单元获取两端接力机设备的位置信息，并通过北斗通信单元将接力机设备的位置信息发送给对端接力机设备；
5、s2、根据两端接力机设备位置信息计算对准方位角和对准俯仰角；
6、s3、根据计算得到的对准方位角和对准俯仰角控制两端接力机设备转动至对准位置；
7、s4、两端接力机设备通过接力机设备的天线建立通信连接；
8、s5、两端接力机设备进行互控扫描，扫描时一端接力机设备保持静置状态，另一端接力机设备在设定水平角度和俯仰角度范围内进行扫描，寻找信号最大点；控制另一端接力机设备保持静置状态，一端接力机设备在设定水平角度和俯仰角度范围内进行扫描，寻找信号最大点；经过多次互控扫描找到两端接力机设备天线对准的最佳位置。
9、进一步优选的，s5步骤中，两端接力机设备进行互控扫描时，两端接力机设备的射频发射功率均设置为最大发射功率。
10、更进一步优选的，经过两次互控扫描即可确定两端接力机设备天线对准的最佳位置。
11、更进一步优选的，假设两端接力机设备分别为a端设备和b端设备，则两端接力机设备进行互控扫描的具体过程为：
12、s501、设置a端设备和b端设备的射频功率为最大功率；
13、s502、b端设备保持不动，a端设备开始第一次扫描，a端设备的主控单元控制其电机，带动天线在s3步骤对准位置的基础上，在水平角度±3度，俯仰角度±1.5度的范围内进行扫描，并寻找信号最大方向；a端设备扫描到信号最大点并确认信号最大方向后，a端设备的主控单元控制a端设备天线转动至信号最大方向后保持不动，并向b端设备发送扫描指令；
14、s503、b端设备接收到a端设备发出的扫描指令后，b端设备开始第一次扫描，b端设备的主控单元控制其电机，带动天线在s3步骤对准位置的基础上，在水平角度±3度，俯仰角度±1.5度的范围内进行扫描，并寻找信号最大方向；b端设备扫描到信号最大点并确认信号最大方向后，b端设备的主控单元控制b端设备天线转动至信号最大方向后保持不动，并向a端设备发送扫描结束指令；
15、s504、a端设备接收到b端设备发出的扫描结束指令后，a端设备开始第二次扫描，a端设备的主控单元控制其电机，带动天线在s502步骤对准位置的基础上，在水平角度±2度，俯仰角度±1度的范围内进行扫描，并寻找信号最大方向；a端设备扫描到信号最大点并确认信号最大方向后，a端设备的主控单元控制a端设备天线转动至信号最大方向后保持不动，并向b端设备发送扫描指令；
16、s505、b端设备接收到a端设备发出的扫描指令后，b端设备开始第二次扫描，b端设备的主控单元控制其电机，带动天线在s503步骤对准位置的基础上，在水平角度±2度，俯仰角度±1度的范围内进行扫描，并寻找信号最大方向；b端设备扫描到信号最大点并确认信号最大方向后，b端设备的主控单元控制b端设备天线转动至信号最大方向后保持不动，并向a端设备发送扫描结束指令；
17、s506、a端设备和b端设备停止扫描，a端设备和b端设备的对准位置即为天线对准的最佳位置。
18、进一步优选的，s1步骤中，通过a端设备的北斗定位单元定位a端设备的位置信息，通过b端设备的北斗定位单元定位b端设备的位置信息；通过a端设备和b端设备的北斗通信单元进行通信，a端设备将其位置信息发送给b端设备，b端设备将其位置信息发送给a端设备。
19、进一步优选的，s2步骤中，所述位置信息包含a端设备的经纬度坐标和b端设备的经纬度坐标，根据a端设备和b端设备的经纬度坐标，利用球体几何原理，计算得到方位角；由a端设备和b端设备的经纬度坐标可以得到a端设备和b端设备之间的距离，根据三角函数原理计算得到a端设备和b端设备之间的俯仰角。
20、本专利技术第二方面提供了一种基于北斗的接力机天线自动对准系统，该系统包括两台接力机设备，分别为a端设备和b端设备；每台接力机设备均至少包括北斗定位单元、北斗通信单元、主控单元、射频天线、调制解调单元和电机机构；其中，北斗定位单元、射频天线、调制解本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：S5步骤中，两端接力机设备进行互控扫描时，两端接力机设备的射频发射功率均设置为最大发射功率。
3.如权利要求1所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：经过两次互控扫描即可确定两端接力机设备天线对准的最佳位置。
4.如权利要求1-3任意一项所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：假设两端接力机设备分别为A端设备和B端设备，则两端接力机设备进行互控扫描的具体过程为：
5.如权利要求4所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：S1步骤中，通过A端设备的北斗定位单元定位A端设备的位置信息，通过B端设备的北斗定位单元定位B端设备的位置信息；通过A端设备和B端设备的北斗通信单元进行通信，A端设备将其位置信息发送给B端设备，B端设备将其位置信息发送给A端设备。
6.如权利要求4所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：S2步骤中，所述位置信息包含A端设备
7.采用上述权利要求1-6任意一项所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法的自动对准系统，其特征在于：该系统包括两台接力机设备，分别为A端设备和B端设备；每台接力机设备均至少包括北斗定位单元、北斗通信单元、主控单元、射频天线、调制解调单元和电机机构；其中，北斗定位单元、射频天线、调制解调单元、北斗通信单元和电机机构均与主控单元连接，射频天线与调制解调单元连接；
8.如权利要求7所述的自动对准系统，其特征在于：A端设备和B端设备进行两次互控扫描后即可确定最佳对准位置。
9.如权利要求7所述的自动对准系统，其特征在于：所述电机机构包括水平旋转电机和俯仰电机，通过水平旋转电机控制射频天线的方位角，通过俯仰电机控制射频天线的俯仰角。
10.如权利要求7所述的自动对准系统，其特征在于：A端设备和B端设备进行互控扫描时，A端设备和B端设备的调制解调单元均处于BPSK模式。
...【技术特征摘要】
1.基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：s5步骤中，两端接力机设备进行互控扫描时，两端接力机设备的射频发射功率均设置为最大发射功率。
3.如权利要求1所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：经过两次互控扫描即可确定两端接力机设备天线对准的最佳位置。
4.如权利要求1-3任意一项所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：假设两端接力机设备分别为a端设备和b端设备，则两端接力机设备进行互控扫描的具体过程为：
5.如权利要求4所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：s1步骤中，通过a端设备的北斗定位单元定位a端设备的位置信息，通过b端设备的北斗定位单元定位b端设备的位置信息；通过a端设备和b端设备的北斗通信单元进行通信，a端设备将其位置信息发送给b端设备，b端设备将其位置信息发送给a端设备。
6.如权利要求4所述的基于北斗的接力机天线自动对准方法，其特征在于：s2步骤中，所述位置信息包含a端设备的经纬度坐标和b端设备的经纬...
【专利技术属性】
技术研发人员：白宇军，邱承跃，
申请(专利权)人：成都点阵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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