CN103630759A - 一种场强测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种场强测量方法，通过使用无人飞行器携带小型场强测量仪按照设定轨迹飞行并按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息，对于采集到的数据回到地面后使用计算机软件进行处理和绘图。本发明技术方案可以实现水平场强或垂直场强的自动测量，解决现有技术中无法测量垂直场强或无法准确测量水平场强的问题。

Description

一种场强测量方法

技术领域

本发明涉及场强测量技术，尤其涉及一种场强测量方法。

背景技术

传统的水平场强测量方法是测量人员携带场强测量模块，在地面围绕发射天线测量记录各点场强值，然后进行计算和人工绘图得到水平场形图。但由于天线周围地形复杂，遇到湖泊、树林或山谷就很难测量到所需位置的场强值，从而无法得到准确的水平场形图。

而垂直场强测量方法是由测量人员携带场强测量模块乘坐气球升到空中测量，是很不安全的，因此现有技术中无法进行实际测量，也无法得到垂直场形图。

发明内容

本发明提供一种场强测量方法可以实现水平场强或垂直场强的自动测量，解决现有技术中无法测量垂直场强或无法准确测量水平场强的问题。

本发明提供了一种场强测量方法，包括：

按设定轨迹飞行的场强测量仪按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。

作为上述技术方案的优选，所述场强测量仪按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息具体为：

按设定频率同步探测当前所在位置的场强值及位置信息；

对应地存储所述场强值及所述位置信息。

作为上述技术方案的优选，所述探测当前所在位置的场强值具体包括：

接收当前所在位置的不同频段的场强信号；

根据对应的频段对所述不同频段的场强信号进行天线输入阻抗的匹配；

根据对应的频段和接收天线类型确定所述不同频段的场强信号分别对应的天线修正系数，根据对应的天线修正系数对所述匹配后的不同频段的场强信号进行修正；

从所述修正后的场强信号中选择预设频率范围的场强信号；

将所述预设频率范围的场强信号变换为电压信号；

将所述电压信号按设定增益放大；

将所述放大后的电压信号转换为用于标识所述当前所在位置的场强信号的场强值的数字信号。

作为上述技术方案的优选，所述探测当前所在位置的位置信息具体包括：探测当前所在位置的经纬度数据及海拔高度数据。

作为上述技术方案的优选，所述场强测量仪包括飞行器及固定于所述飞行器上的场强测量模块，所述飞行器用于携带所述场强测量模块按设定轨迹飞行，所述场强测量模块用于按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。

作为上述技术方案的优选，所述方法还包括，对记录的所述场强值及对应的位置信息进行数据筛选，并根据筛选结果绘制场形图。

本发明提供了一种场强测量方法，场强测量仪按照设定轨迹飞行并按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。本发明技术方案可以实现水平场强或垂直场强的自动测量，解决现有技术中无法测量垂直场强或无法准确测量水平场强的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的场强测量方法的垂直场强测量示意图；

图2为本发明实施例提供的场强测量方法的水平场强测量示意图；

图3是本发明实施例中场强测量仪按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息的流程示意图；

图4是本发明实施例中探测当前所在位置的场强值的流程示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的场强测量方法的垂直场强测量示意图，图2为本发明实施例提供的场强测量方法的水平场强测量示意图，结合图1及图2所示，本发明实施例提供了一种场强测量方法，包括：按设定轨迹飞行的场强测量仪1按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。

具体设定轨迹可以为以基准点，如发射天线2为原点，根据实际对场强数据的测量需要或理论经验，以发射天线2为原点选取合适的平面及适当的半径组成的弧形作为设定轨迹。场强测量仪1在预设的平面上的设定轨迹上飞行，采集对应的场强值及位置信息。当然，对于场强测量仪1可以在一次飞行过程中针对一个水平面或一个垂直面进行测量，也可以连续的对多个水平面或垂直面进行测量，也可以根据需求既进行水平的预设轨迹的飞行及测量有进行垂直的预设轨迹的飞行，飞行顺序可以不分先后。另外飞行的轨迹包括需要测量的位置点即可，为了保证采集到充足的场强值及对应的位置信息，场强测量仪1的飞行轨迹可以包罗待测的轨迹的点，对于测得的场强值及对应的位置信息，在后期的数据处理过程中进行相应的筛选，从而得到需要的测量值。

探测当前所在位置的位置信息具体包括：探测当前所在位置的经纬度数据及海拔高度数据。

参见说明书附图1及说明书附图2，场强测量仪1按照图中位于相对于发射天线的水平面上的轨迹31及垂直面上的轨迹32飞行，图中场强仪1在轨迹31、32上虚线所示场强仪1为其运行的多个轨迹点。

本发明实施例提供了一种场强测量方法，场强测量仪按照设定轨迹飞行并按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。本发明技术方案可以实现水平场强或垂直场强的自动测量，解决现有技术中无法测量垂直场强或无法准确测量水平场强的问题。

场强测量仪1包括飞行器11及固定于飞行器11上的场强测量模块12，飞行器11用于携带场强测量模块12按设定轨迹飞行，场强测量模块12用于按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。飞行器11可以为氦气球、飞艇、遥控模型飞机等飞行器件。

而场强测量模块12可以选用型号为GB521型中短波自动记录场强仪，GB521型中短波自动记录场强仪是集天线与接收机为一体的全自动场强接收机，该仪器可以自动存储测量点场强数据和位置数据。GB521型自动记录场强仪体积小、重量轻，小于2kg，便于气球或直升机航空模型携带。具有高抗干扰性能可在大功率中短波发射台天线区使用。可配套的小型环形接收天线，适合在大功率电台天线区使用，具有摆动误差小，接收信号稳定的特点。具体的位置数据可由场强测量模块12内设置的全球定位系统（GlobalPositioning System，GPS）来采集，具体的例如采用GG12高抗干扰高精度OEM板，其可以工作在强高频场强下，能够提供高精度的经纬度和海拔数据。其接受单元接受卫星信号，具体确定场强仪的空中位置，并储存位置数据。GPS采用高性能模块和航空型天线，能够提供高精度的经纬度和海拔数据。

图3是本发明实施例中场强测量仪按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息的流程示意图，如图3所示，作为上述技术方案的优选，场强测量仪按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息具体为：

步骤10：按设定频率同步探测当前所在位置的场强值及位置信息，具体的同步探测可以通过时钟电路来控制，按照设定频率，即达到预设时间点时发出触发脉冲，同时来控制场强值及位置信息的测量。

步骤20：对应地存储场强值及位置信息，对于同时测得的将场强值及位置信息对应存储方便后期的数据处理。

图4是本发明实施例中探测当前所在位置的场强值的流程示意图，如图3所示，作为上述技术方案的优选，探测当前所在位置的场强值具体包括：

步骤100：接收当前所在位置的不同频段的场强信号，场强值测量频率范围可以在500kHZ~30MHZ。对于不同场强信号或不同的测量需求，可以通过选用不同类型的天线，包括：小型环形全向天线、水平环形天线、鞭状天线等。具体的应用方式或测试效果情况举例如下：使用小型环形全向天线用来接受被测场强，在近程测量时水平放置；水平环形天线适合短波段的近程场强测量，在空中，场强仪摆动的情况下，记录场强数据仍然非常稳定；而鞭状天线可以对测量的场强信号进行计量检测，其输出端的电平表读数即为实际场强值。上述各类天线应根据实际需求进行选择。

步骤200：根据对应的频段对不同频段的场强信号进行天线输入阻抗的匹配，对于不同的测试频率，天线输入阻抗需要进行自动调整，例如根据理论值，需要保持天线输入阻抗50Ω恒定。具体可以通过对不同频段的场强信号，插入大小不同的高频衰减器，以保持测量的准确性。

步骤300：根据对应的频段和接收天线类型确定不同频段的场强信号分别对应的天线修正系数，根据对应的天线修正系数对匹配后的不同频段的场强信号进行修正，对于不同的测量频段和配合不同形式的天线例如上述的水平环形天线、鞭状天线等，仪器内存储有不同的天线修正系数，可自动对场强信号进行修正，得到修正后的场强信号。

步骤400：从修正后的场强信号中选择预设频率范围的场强信号，读取预设频率的场强信号，即可以通过场强仪内设置电调谐天线系统，与主机同步调谐，忽略天线的接收操作，仅接收所需频率的场强信号。另外为了保证接收测频率信号的准确性，还可以插入二次变频调谐电路，进一步对预设频率的场强信号进行选择，通常选取中频信号。

步骤500：将预设频率范围的场强信号变换为电压信号，具体的可以由中频信号通过检波电路取得和被测场强相对应的电压信号。另外可以选择被转换的场强信号的转换单位，即选择输出平均值、有效值或峰值作为变换主体。

步骤600：将电压信号按设定增益放大，可以通过放大器放大电路等实现。另外在使用本方法的场强测量仪1时，还需要对场强测量仪1进行增益校准，以保证测量数值的准确性。方法是利用高频振荡器输出电平为80-90dB被测频率的标准信号到场强测量仪1的场强信号探测端，调整场强测量仪1的增益放大部分使得的信号增益输出电平为标准值后，锁定中放增益。

步骤700：将放大后的电压信号转换为用于标识当前所在位置的场强信号的场强值的数字信号。由步骤600得到的电压信号为与场强信号相对应的模拟电压信号，将对应场强大小的模拟电压信号转换为数字信号，而后存储到存储单元中，作为标识场强值的数字信号。具体的模数转换可以通过例如A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号。

本发明实施例场强测量方法还包括，对记录的场强值及对应的位置信息进行数据筛选，并根据筛选结果绘制场形图。对于采集记录到的场强数据，为绘制场形图，还需要对其进行例如筛选处理等，具体的筛选处理可以包括根据场强值对应的位置信息进行位置的筛选，例如当需要绘制水平场形图时，需要筛选与场强发射基站相对位置处于一水平面上，且分布在以场强发射基站为圆心的同一半径的圆周上的采集点，此时便可以通过计算机软件绘制的方式，根据采集点场强值及对应的位置信息进行水平场形图的绘制。而垂直场形图与水平场形图的绘制过程相类似，需要选取场强发射基站所在的垂直平面，并以场强发射基站为圆心的同一半径的圆弧上的采集点，根据采集点场强值及对应的位置信息进行垂直场形图的绘制。

具体的数据筛选根据实际的需求及经验理论进行选取，如采集点相对于场强发射基站的方位角、仰角等，在此不再赘述。

本发明实施例提供了一种场强测量方法，场强测量仪按照设定轨迹飞行并按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。本发明技术方案可以实现水平场强或垂直场强的自动测量，解决现有技术中无法测量垂直场强或无法准确测量水平场强的问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种场强测量方法，其特征在于，包括：

按设定轨迹飞行的场强测量仪按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。

2.根据权利要求1所述的场强测量方法，其特征在于，所述场强测量仪按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息具体为：

按设定频率同步探测当前所在位置的场强值及位置信息；

对应地存储所述场强值及所述位置信息。

3.根据权利要求2所述的场强测量方法，其特征在于，所述探测当前所在位置的场强值具体包括：

接收当前所在位置的不同频段的场强信号；

根据对应的频段对所述不同频段的场强信号进行天线输入阻抗的匹配；

根据对应的频段和接收天线类型确定所述不同频段的场强信号分别对应的天线修正系数，根据对应的天线修正系数对所述匹配后的不同频段的场强信号进行修正；

从所述修正后的场强信号中选择预设频率范围的场强信号；

将所述预设频率范围的场强信号变换为电压信号；

将所述电压信号按设定增益放大；

将所述放大后的电压信号转换为用于标识所述当前所在位置的场强信号的场强值的数字信号。

4.根据权利要求2所述的场强测量方法，其特征在于，所述探测当前所在位置的位置信息具体包括：探测当前所在位置的经纬度数据及海拔高度数据。

5.根据权利要求1所述的场强测量方法，其特征在于，所述场强测量仪包括飞行器及固定于所述飞行器上的场强测量模块，所述飞行器用于携带所述场强测量模块按设定轨迹飞行，所述场强测量模块用于按设定频率记录当前所在位置的场强值及位置信息。

6.根据权利要求1所述的场强测量方法，其特征在于，所述方法还包括，对记录的所述场强值及对应的位置信息进行数据筛选，并根据筛选结果绘制场形图。

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