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解決方案
外場(chǎng)無人機(jī)天線測(cè)試系統(tǒng)
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方案概述
外場(chǎng)無人機(jī)天線測(cè)試系統(tǒng)由移動(dòng)單元、地面站單元組成。其中移動(dòng)單元包括無人機(jī)平臺(tái)和接收測(cè)試載荷；地面站單元包括主控計(jì)算機(jī)、地面RTK、遙控器等。無人飛行器攜帶接收測(cè)試設(shè)備沿著規(guī)劃的飛行軌跡繞待測(cè)天線飛行，利用收集待測(cè)天線的信息，再結(jié)合無人機(jī)位置狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)傳輸至系統(tǒng)測(cè)量分析軟件，實(shí)現(xiàn)待測(cè)天線性能參數(shù)的測(cè)試。測(cè)量半徑大，測(cè)試半徑50~1000m；定位精度高，飛行器空間動(dòng)態(tài)控制精度±0.2m；場(chǎng)地環(huán)境要求低，支持天線原位測(cè)試；測(cè)試角度范圍廣，可進(jìn)行二維、三維方向圖測(cè)試；測(cè)試精度高，增益重復(fù)性誤差±1dB。
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功能特點(diǎn)
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系統(tǒng)配置靈活，易于快速展開，便攜運(yùn)輸
根據(jù)測(cè)試頻段的不同，靈活地采用不同的無人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)：在測(cè)試低頻段天線時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)不需要配置云臺(tái)，采用載重2公斤級(jí)別的四旋翼無人機(jī)；在測(cè)試高頻段天線時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)需要配置云臺(tái)，采用載重6公斤級(jí)別的六旋翼無人機(jī)。采用快拆式設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)可快速展開和拆卸，可快速裝入包裝箱后裝車運(yùn)輸。
地面站單元集合了航線規(guī)劃、飛行任務(wù)編輯、飛行狀態(tài)顯示、飛行控制終端、高清視頻傳輸與顯示等功能的綜合性無人機(jī)地面指揮系統(tǒng)，考慮了抗震耐摔和便攜的要求，能夠滿足外場(chǎng)作業(yè)的需求。
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多種軌跡規(guī)劃，滿足測(cè)量各種測(cè)量場(chǎng)景
為了對(duì)被測(cè)天線進(jìn)行幅度方向圖、波束寬度等電性能參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證測(cè)試，需要規(guī)劃無人機(jī)單元的飛行軌跡，使得無人機(jī)單元按照規(guī)劃的軌跡飛行并采集數(shù)據(jù)。飛行軌跡可通過數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行配置，通過數(shù)學(xué)表達(dá)式可進(jìn)行螺旋線、經(jīng)線圈、緯線圈、主截面折線等飛行軌跡規(guī)劃。軌跡規(guī)劃可通過無人飛行器控制軟件界面進(jìn)行。
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支持天線原位測(cè)試
不需要轉(zhuǎn)臺(tái)/掃描架等大型的高精密機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)備，也不需要移動(dòng)或者拆裝天線裝備，系統(tǒng)可圍繞待測(cè)天線進(jìn)行移動(dòng)，獲取方位角、俯仰角下幅度數(shù)據(jù)的測(cè)試，在現(xiàn)場(chǎng)得到待測(cè)天線的方向圖指標(biāo)。
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測(cè)試角度范圍廣
由于無人機(jī)體積小，并且設(shè)計(jì)的專用便攜式測(cè)試設(shè)備重量輕，測(cè)試裝備具有機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，可以不受地形限制，攜帶測(cè)試設(shè)備繞飛被測(cè)天線，方向圖測(cè)試角度范圍可達(dá)0°～360°（水平）、0°～180°（俯仰），滿足二維和三維天線方向圖的測(cè)試。
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測(cè)試參數(shù)豐富
系統(tǒng)采用無人機(jī)搭載測(cè)試設(shè)備進(jìn)行外場(chǎng)飛行測(cè)試，通過設(shè)計(jì)精確的誤差分析修正技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以完成線極化、圓極化天線增益、方向性、副瓣電平、波束寬度等多種電參數(shù)的測(cè)試。
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天線參數(shù)測(cè)試精度高
系統(tǒng)采用多旋翼無人機(jī)作為載荷平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)高精度的軌跡跟蹤控制，利用RTK和慣性導(dǎo)航，可以達(dá)到厘米級(jí)的定位精度，并且進(jìn)行抗風(fēng)干擾控制，使得云臺(tái)上的參考天線可以實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)被測(cè)天線，保證了電磁信號(hào)的采集精度，從而提高了天線方向圖的測(cè)試精度。
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自動(dòng)測(cè)量軟件簡(jiǎn)單易用，方便快捷
測(cè)量需要設(shè)置的參數(shù)有測(cè)量頻率、測(cè)試半徑，并進(jìn)行軌跡規(guī)劃等，一鍵測(cè)量，可以快速地對(duì)被測(cè)天線進(jìn)行測(cè)量，得到天線方向圖的測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過分析軟件得到天線的相關(guān)參數(shù)。
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典型應(yīng)用
選取外場(chǎng)天線作為測(cè)試目標(biāo)，利用天線測(cè)試系統(tǒng)對(duì)外場(chǎng)天線進(jìn)行方向圖測(cè)試。地面待測(cè)天線處于發(fā)射模式，輻射電磁波。無人機(jī)平臺(tái)攜帶接收機(jī)模塊繞飛待測(cè)天線，并采集電磁波信號(hào)，通過數(shù)據(jù)鏈傳輸系統(tǒng)將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至地面端。開始測(cè)試后，無人機(jī)平臺(tái)按照規(guī)劃好的飛行路徑采集數(shù)據(jù)，地面站單元實(shí)時(shí)獲取無人機(jī)平臺(tái)的位置信息和數(shù)據(jù)信息，最后通過分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到待測(cè)天線的方向圖參數(shù)。
無人機(jī)外場(chǎng)飛行測(cè)試圖
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