天線(xiàn)测试解决方案

  • 方案概述

    外场无人机天線(xiàn)测试系统由移动单元、地面站单元组成。其中移动单元包括无人机平台和接收测试载荷；地面站单元包括主控计算机、地面RTK、遥控器等。无人飞行器携带接收测试设备沿着规划的飞行轨迹绕待测天線(xiàn)飞行，利用(yòng)收集待测天線(xiàn)的信息，再结合无人机位置状态进行数据存储，同时传输至系统测量分(fēn)析软件，实现待测天線(xiàn)性能(néng)参数的测试。测量半径大，测试半径50~1000m；定位精度高，飞行器空间动态控制精度±0.2m；场地环境要求低，支持天線(xiàn)原位测试；测试角度范围广，可(kě)进行二维、三维方向图测试；测试精度高，增益重复性误差±1dB。

  • 功能(néng)特点

    • 系统配置灵活，易于快速展开，便携运输

      根据测试频段的不同，灵活地采用(yòng)不同的无人机平台进行作业：在测试低频段天線(xiàn)时，测试系统不需要配置云台，采用(yòng)载重2公斤级别的四旋翼无人机；在测试高频段天線(xiàn)时，测试系统需要配置云台，采用(yòng)载重6公斤级别的六旋翼无人机。采用(yòng)快拆式设计，保证系统可(kě)快速展开和拆卸，可(kě)快速装入包装箱后装車(chē)运输。

      地面站单元集合了航線(xiàn)规划、飞行任務(wù)编辑、飞行状态显示、飞行控制终端、高清视频传输与显示等功能(néng)的综合性无人机地面指挥系统，考虑了抗震耐摔和便携的要求，能(néng)够满足外场作业的需求。

    • 多(duō)种轨迹规划，满足测量各种测量场景

      為(wèi)了对被测天線(xiàn)进行幅度方向图、波束宽度等電(diàn)性能(néng)参数的现场验证测试，需要规划无人机单元的飞行轨迹，使得无人机单元按照规划的轨迹飞行并采集数据。飞行轨迹可(kě)通过数學(xué)表达式进行配置，通过数學(xué)表达式可(kě)进行螺旋線(xiàn)、经線(xiàn)圈、纬線(xiàn)圈、主截面折線(xiàn)等飞行轨迹规划。轨迹规划可(kě)通过无人飞行器控制软件界面进行。

    • 支持天線(xiàn)原位测试

      不需要转台/扫描架等大型的高精密机械运动设备，也不需要移动或者拆装天線(xiàn)装备，系统可(kě)围绕待测天線(xiàn)进行移动，获取方位角、俯仰角下幅度数据的测试，在现场得到待测天線(xiàn)的方向图指标。

    • 测试角度范围广

      由于无人机體(tǐ)积小(xiǎo)，并且设计的专用(yòng)便携式测试设备重量轻，测试装备具有(yǒu)机动灵活的特点，可(kě)以不受地形限制，携带测试设备绕飞被测天線(xiàn)，方向图测试角度范围可(kě)达0°～360°（水平）、0°～180°（俯仰），满足二维和三维天線(xiàn)方向图的测试。

    • 测试参数丰富

      系统采用(yòng)无人机搭载测试设备进行外场飞行测试，通过设计精确的误差分(fēn)析修正技术和数据处理(lǐ)技术，可(kě)以完成線(xiàn)极化、圆极化天線(xiàn)增益、方向性、副瓣電(diàn)平、波束宽度等多(duō)种電(diàn)参数的测试。

    • 天線(xiàn)参数测试精度高

      系统采用(yòng)多(duō)旋翼无人机作為(wèi)载荷平台，可(kě)以实现高精度的轨迹跟踪控制，利用(yòng)RTK和惯性导航，可(kě)以达到厘米级的定位精度，并且进行抗风干扰控制，使得云台上的参考天線(xiàn)可(kě)以实时对准被测天線(xiàn)，保证了電(diàn)磁信号的采集精度，从而提高了天線(xiàn)方向图的测试精度。

    • 自动测量软件简单易用(yòng)，方便快捷

      测量需要设置的参数有(yǒu)测量频率、测试半径，并进行轨迹规划等，一键测量，可(kě)以快速地对被测天線(xiàn)进行测量，得到天線(xiàn)方向图的测量数据，并通过分(fēn)析软件得到天線(xiàn)的相关参数。

  • 典型应用(yòng)

    选取外场天線(xiàn)作為(wèi)测试目标，利用(yòng)天線(xiàn)测试系统对外场天線(xiàn)进行方向图测试。地面待测天線(xiàn)处于发射模式，辐射電(diàn)磁波。无人机平台携带接收机模块绕飞待测天線(xiàn)，并采集電(diàn)磁波信号，通过数据链传输系统将测量数据发送至地面端。开始测试后，无人机平台按照规划好的飞行路径采集数据，地面站单元实时获取无人机平台的位置信息和数据信息，最后通过分(fēn)析软件进行数据处理(lǐ)，得到待测天線(xiàn)的方向图参数。

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    无人机外场飞行测试图


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