CN108592859A - 一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量系统，包括中央处理器，所述中央处理器通过无线通信模块与卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器连接，所述卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元和气压传感器均固定安装在基站天线上，所述中央处理器通过导线与加速度传感器、地磁传感器以及温度传感器电性连接。本发明在进行测量时，无需工人手动进行测量，只需通过无线信号将中央处理器与测量元件连接即可。与传统的基站天线姿态测量方法相比，本发明不仅检测方便，而且可以实时对基站天线姿态进行监测，管理更加方便。

Description

一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量方法

技术领域

本发明属于天线姿态测量领域，更具体地说，尤其涉及一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量系统。同时，本发明还涉及一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量方法。

背景技术

基站天线的工参主要有高度、俯仰角、方位角和位置等，这些参数对基站的电磁覆盖有决定性的影响。所以，基座天线参数的正确性在网络规划和网络优化中具有重要的意义。目前电信运营商对基站天线的方位角、俯仰角的测量和调整还基本依靠传统人工方式，尚没有能够对天线的方向角、俯仰角进行自动测量的辅助工具，或者有些调整方法会大幅度改变现有天线的安装方式，带来施工的不便和成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量系统，包括中央处理器，所述中央处理器通过无线通信模块与卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器连接，所述卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元和气压传感器均固定安装在基站天线上，所述中央处理器通过导线与加速度传感器、地磁传感器以及温度传感器电性连接。

优选的，所述卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器均与防雷器连接。

一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量方法，包括如下步骤：

S1、位置定位：卫星定位仪会在同一时刻接收4颗GPS卫星发射的信号，然后测定4颗以上卫星的空间分布以及卫星与地面点的距离即可得到地面点位置，通过陀螺仪来得到当前的角速度，然后将测得的数据传输给中央处理器，从而得到基站天线的精确位置；

S2、海拔确定：通过气压传感器可获得基站天线位置的大气压力值，此时中央处理器结合S1测得的位置，再加上大气压力值，就可得到基站天线所处位置的海拔高度；

S3、俯仰角和方位角确定：当加速度传感器倾斜时，地球重力加速度在相应的摆锤上会产生重力加速度分量，相应的电容量会变化，通过对电容容量分量放大、滤波，输出3个轴的加速度分量值到中央处理器；地磁传感器可以将磁场转换为差动输出的电压，通过放大、滤波，输出3个轴的磁场分量值到中央处理器；通过温度传感器可测量基站天线所处位置的温度，将温度值输出到中央处理器；中央处理器对采集到的加速度分量值、磁场分量值和温度值进行温度修正、非线性修正和倾斜度修正，即可计算得到移动通信基站天线的俯仰角和方位角；

S4、后台管理：通过无线信号将中央处理器与后台网管中心连接，后台网管中心可以根据需要获取某个位置当前基站天线方位角及俯仰角信息，来判断天线是否因为风、雨、雪等自然灾害天气或人为因素导致天线一定程度的位置变化，以便及时维护，在测量时，人们也可直接操作中央处理器与基站天线上的卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器进行连接，然后进行数值分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在基站天线上设置卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器连接。在进行测量时，无需工人手动进行测量，只需通过无线信号将中央处理器与测量元件连接即可。与传统的基站天线姿态测量方法相比，本发明不仅检测方便，而且可以实时对基站天线姿态进行监测，管理更加方便。

附图说明

图1为本发明的连接框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量系统，包括中央处理器，所述中央处理器通过无线通信模块与卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器连接，所述卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元和气压传感器均固定安装在基站天线上，所述中央处理器通过导线与加速度传感器、地磁传感器以及温度传感器电性连接。

优选的，所述卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器均与防雷器连接。

一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量方法，包括如下步骤：

S1、位置定位：卫星定位仪会在同一时刻接收4颗GPS卫星发射的信号，然后测定4颗以上卫星的空间分布以及卫星与地面点的距离即可得到地面点位置，通过陀螺仪来得到当前的角速度，然后将测得的数据传输给中央处理器，从而得到基站天线的精确位置；

S2、海拔确定：通过气压传感器可获得基站天线位置的大气压力值，此时中央处理器结合S1测得的位置，再加上大气压力值，就可得到基站天线所处位置的海拔高度；

S3、俯仰角和方位角确定：当加速度传感器倾斜时，地球重力加速度在相应的摆锤上会产生重力加速度分量，相应的电容量会变化，通过对电容容量分量放大、滤波，输出3个轴的加速度分量值到中央处理器；地磁传感器可以将磁场转换为差动输出的电压，通过放大、滤波，输出3个轴的磁场分量值到中央处理器；通过温度传感器可测量基站天线所处位置的温度，将温度值输出到中央处理器；中央处理器对采集到的加速度分量值、磁场分量值和温度值进行温度修正、非线性修正和倾斜度修正，即可计算得到移动通信基站天线的俯仰角和方位角；

S4、后台管理：通过无线信号将中央处理器与后台网管中心连接，后台网管中心可以根据需要获取某个位置当前基站天线方位角及俯仰角信息，来判断天线是否因为风、雨、雪等自然灾害天气或人为因素导致天线一定程度的位置变化，以便及时维护，在测量时，人们也可直接操作中央处理器与基站天线上的卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器进行连接，然后进行数值分析。

本发明通过在基站天线上设置卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器连接。在进行测量时，无需工人手动进行测量，只需通过无线信号将中央处理器与测量元件连接即可。与传统的基站天线姿态测量方法相比，本发明不仅检测方便，而且可以实时对基站天线姿态进行监测，管理更加方便。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量系统，包括中央处理器，其特征在于：所述中央处理器通过无线通信模块与卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器连接，所述卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元和气压传感器均固定安装在基站天线上，所述中央处理器通过导线与加速度传感器、地磁传感器以及温度传感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量系统，其特征在于：所述卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器均与防雷器连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统的基站天线姿态测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、位置定位：卫星定位仪会在同一时刻接收4颗GPS卫星发射的信号，然后测定4颗以上卫星的空间分布以及卫星与地面点的距离即可得到地面点位置，通过陀螺仪来得到当前的角速度，然后将测得的数据传输给中央处理器，从而得到基站天线的精确位置；

S2、海拔确定：通过气压传感器可获得基站天线位置的大气压力值，此时中央处理器结合S1测得的位置，再加上大气压力值，就可得到基站天线所处位置的海拔高度；

S3、俯仰角和方位角确定：当加速度传感器倾斜时，地球重力加速度在相应的摆锤上会产生重力加速度分量，相应的电容量会变化，通过对电容容量分量放大、滤波，输出3个轴的加速度分量值到中央处理器；地磁传感器可以将磁场转换为差动输出的电压，通过放大、滤波，输出3个轴的磁场分量值到中央处理器；通过温度传感器可测量基站天线所处位置的温度，将温度值输出到中央处理器；中央处理器对采集到的加速度分量值、磁场分量值和温度值进行温度修正、非线性修正和倾斜度修正，即可计算得到移动通信基站天线的俯仰角和方位角；

S4、后台管理：通过无线信号将中央处理器与后台网管中心连接，后台网管中心可以根据需要获取某个位置当前基站天线方位角及俯仰角信息，来判断天线是否因为风、雨、雪等自然灾害天气或人为因素导致天线一定程度的位置变化，以便及时维护，在测量时，人们也可直接操作中央处理器与基站天线上的卫星定位仪、陀螺仪、射频拉远单元以及气压传感器进行连接，然后进行数值分析。