一种多方向定向微波天线对准方法及系统与流程

1.本发明涉及微波通信领域，特别是涉及一种多方向定向微波天线对准方法及系统。


背景技术：

2.微波通信由于其传输容量大、频带宽、抗干扰性强等优点，越来越受到军用通信的重视，已成为军用无线信息传输的重要手段，通过微波高频段宽带数据通信手段实现各作战单元之间的互联互通，被广泛用于军事宽带通信领域。但微波通信天线的工作频率由于其工作频段高(大都在4ghz以上)、波束窄、副瓣低等特点给建立微波链路带来不便。
3.为了提高通信距离和抗干扰性能，需设计出较窄波束的天线，且这些天线具有较强的方向性，只有在波束以一定的精度相互对准时，双方才能实现通信链路的闭合。然而，传统的通信双方往往需要经过较长时间的搜索调整才能将两天线对准，实现通信链路的建立。而实际的作战使用场景下，需要在较短时间内完成超视距条件下的多个方向天线的对准且快速建立通信链路，显然，传统的基于伺服机构的搜索捕获或者凭借操作人员感官粗定位等方法已难以满足实战的自动快速对准的使用需要。
4.因此，为了确保微波通信链路建立的快速性与可靠性，需设计研制对准速度快、对准精度高、实时性强的多方向定向微波天线对准方法及系统。


技术实现要素：

5.为了解决背景技术中所述的问题，本发明提供了一种多方向定向微波天线对准方法，包括：
6.s11：北斗定位系统提供第一微波天线位置信息；
7.s12：定位数据采集单元自动采集所述位置信息，将所述位置信息传输给无线通信系统；
8.s13：所述无线通信系统与所述第一微波天线对准的第二微波天线交互所述位置信息，得到所述第二微波天线的定位数据；
9.s14：定位数据采集单元接收所述定位数据，并将所述第一微波天线位置信息与所述定位数据作为基础数据传输给数据处理单元；
10.s15：所述数据处理单元接收所述基础数据，基于所述基础数据得到第一微波天线和第二微波天线的对准位置信息；
11.s16：伺服机构系统控制单元接收所述对准位置信息，通过控制算法控制电机驱动电路实现第一微波天线和第二微波天线的自动对通。
12.在一个具体实施例中，所述位置信息包括：第一微波天线的经度、纬度和高度信息。
13.在一个具体实施例中，所述定位数据为所述无线通信系统接收的第二微波天线的位置信息。
14.在一个具体实施例中，所述对准位置信息包括：第一微波天线和第二微波天线的俯仰角和方位角。
15.在一个具体实施例中，所述s15还包括：
16.数据处理单元基于接收的所述基础数据确认得到所述微波天线双方对准位置信息，所述对准位置信息作为所述伺服机构系统控制单元的输入。
17.在一个具体实施例中，所述s16还包括：
18.s161：所述伺服机构系统控制单元根据所述对准位置信息确定第一微波天线和第二微波天线的粗略方向，
19.s162：根据所述基础数据通过控制算法将微波天线进行调整对准，得到天线自动粗调方位；
20.s163：以所述天线自动粗调方位为中心，在中心范围内左右搜索，所述伺服机构系统控制单元自动找到最强场强信号方向；
21.s164：所述控制算法控制电机驱动电路，驱动天线转动到所述最强场强信号方向实现天线的对通。
22.本发明另一方面还提供一种多方向定向微波天线对准系统，包括：北斗定位系统、无线通信系统、定位数据采集单元、数据处理单元和伺服机构系统控制单元；
23.所述北斗定位系统用于提供第一微波天线位置信息；
24.所述无线通信系统用于交互第一微波天线和第二微波天线的位置信息；
25.所述定位数据采集单元用于自动采集所述第一微波天线的位置信息；
26.所述数据处理单元用于对所述位置信息和第二微波天线的定位数据进行确认，作为所述伺服机构系统控制单元的输入；
27.所述伺服机构系统控制单元用于控制微波天线的转动实现微波天线的对通。
28.在一个具体实施例中，所述定位数据采集单元、数据处理单元和伺服机构系统控制单元组成微波天线对准控制系统。
29.在一个具体实施例中，所述微波天线对准控制系统用于对所述位置信息进行处理并控制微波天线的转动。
30.在一个具体实施例中，所述无线通信系统为短波电台和超短波电台无线通信系统。
31.本发明的有益效果如下
32.本发明提供一种多方向定向微波天线对准方法及系统，通过微波天线对准控制系统结合北斗定位系统和无线通信系统，实现了微波通信设备的快速、自动定位，满足作战环境下较短时间内超视距条件下的多个方向天线的快速对准，大大地提升了微波通信链路可靠性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1示出根据本发明一个实施例的多方向定向微波天线对准方法步骤示意图；
35.图2示出根据本发明一个实施例的多方向定向微波天线对准系统示意图。
具体实施方式
36.为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
37.为了实现了微波通信设备的快速、自动定位，满足作战环境下较短时间内超视距条件下的多个方向天线的快速对准，本发明提供了一种多方向定向微波天线对准方法，如图1所示，所述方法包括：
38.s11：北斗定位系统提供第一微波天线位置信息；
39.s12：定位数据采集单元自动采集所述位置信息，将所述位置信息传输给无线通信系统；
40.s13：无线通信系统与所述第一微波天线对准的第二微波天线交互所述位置信息，得到所述第二微波天线的定位数据；
41.s14：定位数据采集单元接收所述定位数据，并将所述第一微波天线位置信息与所述定位数据作为基础数据传输给数据处理单元；
42.s15：所述数据处理单元接收所述基础数据，基于所述基础数据得到第一微波天线和第二微波天线的对准位置信息；
43.s16：伺服机构系统控制单元接收所述对准位置信息，通过控制算法控制电机驱动电路实现第一微波天线和第二微波天线的自动对通。
44.在一个具体实施例中，所述位置信息包括：
45.第一微波天线的经度、纬度和高度信息。
46.在一个具体实施例中，所述定位数据为所述无线通信系统接收的第二微波天线的位置信息。
47.在一个具体实施例中，所述对准位置信息包括：第一微波天线和第二微波天线的俯仰角和方位角。
48.在一个具体实施例中，所述s15还包括：
49.数据处理单元基于接收的所述基础数据确认得到所述微波天线双方对准位置信息，所述对准位置信息作为所述伺服机构系统控制单元的输入。
50.在一个具体实施例中，所述s16还包括：
51.s161：所述伺服机构系统控制单元根据所述对准位置信息确定第一微波天线和第二微波天线的粗略方向，
52.s162：根据所述基础数据通过控制算法将微波天线进行调整对准，得到天线自动粗调方位；
53.s163：以所述天线自动粗调方位为中心，在中心范围内左右搜索，所述伺服机构系统控制单元自动找到最强场强信号方向；
54.s164：所述控制算法控制电机驱动电路，驱动天线转动到所述最强场强信号方向实现天线的对通。
55.在一个具体实施例中，北斗定位系统提供第一微波天线的经度、纬度和高度信息作为第一微波天线的位置信息；
56.定位数据采集单元自动采集所述北斗定位系统提供的位置信息，并将所述位置信息传输给无线通信系统；
57.第一微波天线和第二微波天线的无线通信系统进行双方实际位置信息的交互，得到第二微波天线的定位数据；
58.定位数据采集单元接收所述定位数据，将从北斗定位系统采集的第一微波天线的位置信息与接收到的第二微波天线的定位数据作为基础数据传输给数据处理单元；
59.数据处理单元接收所述基础信息，数据处理单元基于接收到的基础数据，经过处理得到第一微波天线和第二微波天线的对准位置信息，包括第一微波天线和第二微波天线的俯仰角和方位角；
60.伺服机构系统控制单元接收所述对准位置信息，根据所述对准位置信息确定第一微波天线和第二微波天线的粗略方向，通过控制算法将微波天线调整到粗略方向范围内进行对准得到天线自动粗调方位，然后伺服机构系统控制单元以所述天线自动粗调方位为中心，在中心范围内左右搜索，所述伺服机构系统控制单元自动找到最强场强信号方向，再通过所述控制算法控制电机驱动电路，驱动天线转动到所述最强场强信号方向实现微波天线双方的对通。本发明另一方面还提供一种多方向定向微波天线对准系统，包括：北斗定位系统、无线通信系统、定位数据采集单元、数据处理单元和伺服机构系统控制单元；
61.所述北斗定位系统用于提供第一微波天线位置信息；
62.所述无线通信系统用于交互第一微波天线和第二微波天线的位置信息；
63.所述定位数据采集单元用于自动采集所述第一微波天线的位置信息；
64.所述数据处理单元用于对所述位置信息和第二微波天线的定位数据进行确认，作为所述伺服机构系统控制单元的输入；
65.所述伺服机构系统控制单元用于控制微波天线的转动实现微波天线的对通。
66.在一个具体实施例中，所述定位数据采集单元、数据处理单元和伺服机构系统控制单元组成微波天线对准控制系统。
67.在一个具体实施例中，所述微波天线对准控制系统用于对所述位置信息进行处理并控制微波天线的转动。
68.在一个具体实施例中，所述无线通信系统为短波电台和超短波电台无线通信系统。
69.本发明通过所述微波天线对准控制系统对位置信息的处理解决了传统的基于伺服机构的搜索捕获或者凭借操作人员感官粗定位等方法已难以满足实战的自动快速对准的使用需要的问题，通过一种多方向定向微波天线对准方法及系统实现了对准速度快，对准精度高、实时性强的技术效果，确保了微波通信链路建立的快速性与可靠性。
70.在上述的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。
71.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示
所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
72.还需要说明的是，在本技术的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
73.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。