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基于无人机的无线电监测测向系统校准方法
【摘 要】 当前无线电技术发展的速度进一步加快,频谱资源在供需方面产生一定的矛盾,传统的无线电监测平台具有很一定的局限性,电磁环境也在逐步恶化,无线电监测技术一定要伴随科学技术的发展而进行创新,对空中监测平台进行发展和开拓,让无线电管理技术能够进一步提升,加强新技术带来的挑战,本文对无人机的无线电监测测向系统校正方法进行研究和分析,以供参考.
【关键词】 无人机 无线电监测 测向系统校准 方法
一、无线电监测测向系统校准原理
图1 当中是非常常见的一种无线电线路接收及闭路校准原理,通过计量获取标准的测试电缆组件和标准信号源.在被测接收机的电平到达之后将输出减去电缆损耗情况,也就是Pr等于P0-Lc,在这种条件下获取的电平和接收机当中获取的电平进行比对,这样就可以了解被测接收机的精度.
和图一进行比较,可以发现原有的信号传播媒介变成了空气,因为传播过程中出现各种各样的障碍物,比如说高山、河流、植被、建筑物等电波在传输的过程中比较复杂,传输特性Lc 相比Ls 成为了一个不确定性因素.校准无线电监测测向系统,开路和闭路的准确度和方法是不一样的,在图1当中传播过程中使用的是射频电缆,在传播方面相对比较稳定,损耗也可以利用网络分析仪等精确的进行获取,而图2当中由于传播的过程中出现了无线信号,在此过程中传播路径可能比较复杂,会因为不同的地形条件影响,而造成传播损耗的介电常数产生较大变化,所以图2 过程中传播条件具有一定的不确定性.如果菲涅尔半径半径区域内出现较多障碍物,从a 点到b 点的电波除了进行直射以外,还会出现各种各样的反射信号,这些反射信号会在b 点叠加,获取的信号非常复杂,由于无人机技术快速发展,本文从理想的自由空间理论来对电波的传播特性进行分析,如果b 点是一个带校准的固定点,a 点是标准电影信号源,这样可以确保第一菲涅耳半径内不会出现较多障碍物,这个时候a 点和b 点传播特性就可以依照自由空间损耗公式来进行计算,如下所示.
二、利用空中信号源对监测测向系统进行校准
在实验的过程中,首先升空无人机,把它设置在天线顶部位置悬停,并且对飞行控制系统当中做好相应的标记,接着把无人机移动至与天线距离大约为20 米的区域,也就是a点.圆心为b 点,以20 米为半径,根据天线进行圆周飞行.在飞行的过程中,无人机需要时钟与机载信号源的天线辐射主瓣,对准被测固定站天线这一点是十分重要的,却是确保精度的关键.无人机在飞行的时候,需要同时完成以下三个任务,首先需要通过发射端软件进行控制并对机载信号源发射频率进行记录,另外还需要注意记录地理位置信息和gps时间间隔,周期为一秒,其次需要接收端软件对频谱分析仪进行数据读取和记录,时间间隔为一秒,并且对gps 时间和频率进行记录,第三,无人机需要做好悬停工作,给测向系统进行标准空中信号源,另外需要记录下测向系统的数据,并将测向图截取出来.以gps 时间作为时间戳进行参考,并且融合上述几组测试数据,可以获得以下结果.
2.1 监测测向系统接收天线的方向性
在测试天线方向性的过程中,保持电平和发射频率固定不变,发射端的软件不断对gps 时间和位置信息进行记录,接着在接收端软件当中不断对频谱仪获取的被测天线电平值进行读取和记录,发射端和接收端的数据进行融合,并且通过极坐标体系将被测天线的方向性图绘制出来.
2.2 无线电监测测向系统的幅度测试精度
无线电监测测向系统的辅助精度标准,依照自由空间的损耗计算法来进行计算.对比了固定站接收机的测试频谱仪幅度、精度值和理论值,发现这个测试条件与自由空间条件相吻合,对被测天线方向性因素进行修正.
2.3 监溅泌向系统的测向精受
对测量精度的实测结果进行了显示,能够把无人机所处位置的gps 数据和监测获得的侧向结果进行比对而获取.
结束语：本文研究了无人机无线电监测测向系统校准方法,使用了一种校准原型机,对无线电监测测向系统的校准方法进行了改进,这是一个非常有意义的尝试.
无线电论文范文结:
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1、无线电杂志