CN108958596B - 天线校准设备以及用于校准天线的方法 - Google Patents

Abstract

一种天线校准设备，包括手持外壳，所述手持外壳包括：高精度GPS接收机、沿着外壳朝向间隔开来的高精度GPS天线、显示器、中心轴线与所述朝向相校准的相机、以及用户界面。电路板连接这些组件且具有处理器，该处理器被编程成使用接收机和天线并且基于所接收的GPS信号来确定所述朝向的方位角、在显示器上显示相机的视图、在叠加在该视图上的显示中心点描绘十字光标、通过用户界面来从用户接收目标坐标、计算目标坐标与所述朝向之间的距离、以及如果该距离短到足以包含在视图内部，则在该显示器的目标坐标上叠加一个靶心、以及在用户移动外壳的时候在显示器上动态地移动所述靶心。

Description

天线校准设备以及用于校准天线的方法

技术领域

本发明涉及电信领域。本公开涉及通信天线校准。

背景技术

无线服务提供商的业务的一个主要部分是其有能力向其客户提供适当的通信能力。为了提供所述能力，无线服务提供商会在塔架、屋顶、建筑物和其他高层结构上部署通信天线。此类结构的高度允许来自每个通信天线的无线电信号传播数英里，由此设立可以向客户提供服务的地理区域。由于需要多个定向天线来提升容量和接收能力，无线服务提供商通常会在每个站点安装多个定向通信天线。

为了遍及限定区域提供所需的无线电信号，每一个定向天线都有意朝向相对于真北的特定方向(其被称为“方位”)，以与方位角平面中的水平相对的特定下倾角度倾斜(其被称为“下倾”)，以及相对于水平方向垂直校准(其被称为“偏斜”)。方位角、下倾角和偏斜的非预期变化会对定向天线的覆盖范围产生不利影响。这些校准与常用于描述飞行器姿态的轴线是类似的：方位对应于飞行器围绕轴线的横摆；偏斜对应于飞行器围绕其纵轴的滚动；以及下倾对应于飞行器鼻部高于或低于水平平面(或者围绕以与纵轴成直角的方式在水平方向上贯穿飞行器的横轴)的倾角。通常，安装的越是精确，在天线服务区域内部实现的网络性能就会越好。定向天线的安装是由使用经过认证的塔架攀爬人员执行这些安装的塔架公司执行的。

由于许多塔架公司使用的天线安装技术不够精确且带有用户主观性，因此，对于使用GPS天线校准设备的需求业已增长。多年来，这些设备的尺寸都很庞大，并且将其附接于主机(host)天线极具挑战。

由此需要克服如上所述的现有技术中的系统、设计和处理的问题。

发明内容

本发明提供了一种天线校准设备和用于校准天线的方法，所述设备和方法克服了迄今为止已知的这种通用类型的设备和方法的前述缺陷，并且用一种更小更轻的校准设备提供了这类特征，特别地，所述校准设备通过提供相机和具有用相机增强的定制显示器的视觉校准屏而更易于使用。该校准设备是在考虑了塔架攀爬人员的情况下设计的，并且除了提供天线校准之外，它还能在安装点到点微波发射器的时候计算目标方位和倾斜参数。与校准设备一起提供通用天线夹具，用于在校准期间临时附接于天线。

为了校准诸如天线之类的对象，天线安装人员会将天线校准工具附接于天线，并且会使用该工具的输出来实现精确的校准结果。该数据通过图形用户界面(GUI)而被递送给用户，作为示例，所述GUI可以是内置的LCD屏幕或是与智能电话、平板电脑或膝上型计算机的无线连接。校准数据是通过GUI而以数值数据的形式呈现的，并且用户会使用该数值数据来恰当校准主机天线，对于点到点微波碟形天线来说则是恰当地将两个天线相互校准。一旦恰当校准，则天线校准工具或辅助设备会保存所述数据，以便将其用于报告用途。通过添加与天线校准工具机械校准的相机，所述相机图像可被输出到GUI，并且以视觉方式精确地向用户显示天线校准设备指向的位置，例如用十字光标来显示。在一个例示实施例中，十字光标的位置始终保持在GUI上的设定位置，以便向用户指示天线校准工具指向的精确位置。特别地，该十字光标始终会保持在显示屏幕的中心。依据目标数据，所指示的校准被覆盖在了相机图像上，例如作为靶心覆盖，其中所述靶心会指示用户将天线瞄向何处，由此实现精确校准。当用户移动天线校准工具时，所述靶心会靠近或者进一步远离十字光标。用户的目标是将十字光标移到靶心上。一旦满足该条件，则天线校准工具会与目标校准相契合。不同于仅仅为用户提供数值数据来引导天线校准的已有天线校准工具，相机辅助的天线校准工具会帮助用户更快和更容易地实现精确的天线校准。一旦精确瞄准了相机辅助的天线校准工具，则十字光标会与靶心相匹配，并且数据将被保存和用于报告目的。这里使用的“十字光标”和“靶心”并不局限于诸如同心圆或是居于一个或多个圆内部的中心的点之类的特定形状。靶心和十字光标在这里是可以相互交换的，并且其不但包含了这其中的每一个例示实施例，而且还包含了其他的几何形状、配置和风格。靶心和十字光标可以是单独的形状，或者它们也可以是相同的形状。关于靶心和十字光标的示例包括“X”、“+”、“<<>>”、“>><<”、以及任何数量的形状，如图35所示。

传统的天线校准工具会产生报告，以使无线网络运营商具有恰当天线校准的证据，但是尚没有方法来记录或显示所校准的天线的视线图像。对于相机辅助的天线校准工具来说，显示出天线视线的完美校准的图像是可获得的，并且该图像会为无线网络运营商提供非常有价值的信息。举例来说，相机辅助的天线校准工具能够获知在天线前面是否构造了新的建筑物或结构，由此阻拦了射频(RF)信号，或者在天线前面是否生长了环绕的植物并且由此导致RF性能低下。现在，有了该天线校准工具，用于核实恰当的高速公路覆盖、特殊事件、体育场、机场、高楼大厦以及众多其他覆盖目标的天线视线的视觉证据将可以实现，由此最大限度地提升网络性能。

有鉴于前述和其他目标，根据本发明，所提供的是一种天线校准设备。在一个实施例中，该天线校准设备包括外壳。该外壳具有顶部和底部，其中所述顶部具有单个天线罩。该单个天线罩具有一个或多个圆顶。所述顶部和底部被附接以形成单个模具。所述单个模具收容了全球定位系统接收机以及多个天线。所述多个天线中的每一个都被单个天线罩以及一个或多个圆形中的相应圆顶所覆盖。所述单个模具还收容了互连的电路板和触摸屏显示器。

根据本发明的另一个特征，所提供的是一种处于所述外壳内部的用于保护触摸屏显示器的屏蔽室。

根据本发明的更进一步的特征，所述屏蔽室的屏蔽包括铜漆。

根据本发明的附加特征，所提供的是用于外壳的ON/OFF开关的内部屏蔽线。

根据本发明的附加特征，所提供的是用于外壳的内置手提把手。

根据本发明的另一个特征，该内置手提把手是外壳底部的一部分。

根据本发明的进一步的特征，所提供的是用于防止天线校准设备掉落的附接机构。

根据本发明的附加特征，该附接机构包括外壳内部的至少一个开口，所述开口允许绑住该天线校准设备。

根据本发明的附加特征，所述至少一个开口是外壳底部的一部分。

根据本发明的另一个特征，所述外壳包括记忆卡槽、通用串行总线(USB)端口以及电池充电端口。

根据本发明的进一步的特征，该外壳包括保护记忆卡插槽、USB端口以及电池充电端口的遮罩。

根据本发明的附加特征，所述外壳包括安装旋钮。

根据本发明的另一个特征，所述安装旋钮包括单个Pem螺母。

根据本发明的附加特征，单个模具收容了短距离无线收发机。

根据本发明的另一个特征，在该外壳上附接了缓冲器。

根据本发明的另一个特征，在触摸屏显示器上附接了防水屏。

根据本发明的进一步的特征，多个圆顶将射频(RF)反射最小化，并且改善RF接收能力。

根据本发明的另一个特征，改进RF接收能力会缩短对于天线校准设备的测量结果的计算时间。

有鉴于这些目标，所提供的是一种包含手持外壳的天线校准设备，该外壳包括顶部和底部，所述顶部包含了具有多个圆顶的单个天线罩。该顶部和底部被附接以形成单一结构，在该结构中具有：至少一个高精确的全球定位系统(GPS)接收机、被单个天线罩以及多个圆顶中的相应圆顶覆盖且与至少一个高精度GPS接收机相连并沿着限定了外壳朝向的线相互间隔开来的多个高精度的GPS天线、在顶部和底部之一的表面上暴露于环境且具有中心点的显示器、具有与外壳朝向相校准的中心轴线且在工作时以电子方式输出视图的相机、用户界面；以及可通信地连接到所述至少一个高精度GPS接收机、多个高精度GPS天线、显示器、相机以及用户界面的互连电路板。该电路板具有处理器，该处理器被编程成使用至少一个高精度GPS接收机和多个高精度GPS天线并基于所接收的GPS信号来以至少精确到大约3/4度以内的精度确定外壳朝向(heading)的方位、在显示器上显示相机视图、在叠加在显示器上显示的视图上的显示器的中心点上描绘十字光标、通过用户界面接收来自用户的目标坐标、计算目标坐标与外壳朝向之间的距离、以及在所述距离短到足以包含在该视图内部的情况下将一个靶心叠加在该显示器的目标坐标上、以及随着用户移动所述外壳而在显示器上动态移动所述靶心。

有鉴于这些目标，所提供的是一种天线校准设备，包括手持外壳，所述外壳包括至少一个高精度全球定位系统(GPS)接收机、与所述至少一个高精度GPS接收机相连并沿着限定了外壳朝向的线条相互间隔开来的多个高精度GPS天线、具有中心点的显示器、具有与外壳朝向相校准的中心轴线且在工作时以电子方式输出视图的相机、用户界面、以及可通信地连接到所述至少一个高精度GPS接收机、多个高精度GPS天线、显示器、相机和用户界面的互连电路板。该电路板具有处理器，该处理器被编程成使用所述至少一个高精度GPS接收机和多个高精度GPS天线并基于所接收的GPS信号来确定外壳朝向的方位、在显示器上显示相机的视图、在与显示器显示的视图相叠加的显示器的中心点上显示十字光标、通过用户界面接收来自用户的目标坐标、计算目标坐标与外壳朝向之间的距离、以及在所述距离短到足以包含在该视图内部的情况下在该显示器上的目标坐标叠加一个靶心、以及随着用户移动所述外壳而在显示器上动态移动所述靶心。

有鉴于这些目标，所提供的是一种天线校准设备，包括手持外壳，所述外壳包括至少一个高精度全球定位系统(GPS)接收机、与所述至少一个高精度GPS接收机相连并且沿着限定了外壳朝向的线条相互间隔开来的多个高精度GPS天线，、具有中心点的显示器与外壳朝向相校准的中心轴线且在工作时以电子方式输出视图的相机，用户界面以及可通信地连接到所述至少一个高精度GPS接收机、多个高精度GPS天线、显示器、相机以及用户界面的互连电路板。所述外壳、至少一个高精度GPS接收机、多个高精度GPS天线、显示器、相机、用户界面以及互连电路板的重量介于大约0.5至20磅之间。

根据另一个特征，该显示器是触摸屏，并且用户界面包括所述外壳上的开/关器件以及该触摸屏上的用软件生成的对象，并且至少一些用户输入是通过该显示器的触摸屏执行的。

根据另一个特征，所提供的是处于与外壳分离并且可通信地连接到处理器的计算设备上的第二显示器，以及所述计算设备是从智能电话、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机以及互联网连接中选择的。

根据附加特征，用户界面包括外壳上的开/关器件和显示器上的软件生成对象，以及至少一些用户输入是通过选择显示器上的对象执行的。

根据附加特征，第二显示器是触摸屏，用户界面包括外壳上的开/关器件以及第二显示器上的软件生成的对象，并且至少一些用户输入是通过选择第二显示器上的对象执行的。

根据另一个特征，处理器被编程成在被用户选择的时候产生所述视图的电子拷贝。

根据进一步的特征，处理器被编程成基于视图的电子拷贝来产生报告，以便证实没有中间建筑物或植物阻挡视线。

根据附加特征，所提供的是处于外壳内部的保护显示器的屏蔽室。

根据一个附加特征，所提供的是被整形成将外壳固定于结构并且避免天线校准设备掉落的附接机构。

根据另一个特征，所述外壳进一步包括存储卡槽、与互连电路板相连的通用串行总线(USB)端口、与互连电路板相连的电池、以及与互连电路板相连的电池充电端口。

根据进一步的特征，多个圆顶具有将RF接收能力改进了大约10％与20％之间的形状，并且改进RF接收能力会缩短处理器执行测量的计算时间。

根据附加特征，显示器附接到外壳并且在外壳表面上暴露于环境。

根据附加特征，显示器处于与外壳分离且可通信地连接到处理器的计算设备上，以及所述计算设备是从智能电话、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机和互联网连接中选择的。

根据另一个特征，用户界面包括外壳上的开/关器件以及在显示器上用软件生成的对象，以及至少一些用户输入是通过选择对象执行的。

根据进一步的特征，该显示器是触摸屏，并且用户界面包括外壳上的开/关器件以及显示器上的用软件生成的对象，并且至少一些用户输入是通过选择显示器上的对象执行的。

根据附加特征，处理器被编程成使用至少一个高精度GPS接收机以及多个高精度GPS天线并且基于所接收的GPS信号来确定精确到大约3/4度以内的外壳朝向的方位。

根据并存的特征，处理器被编程成在用户选择的时候生成所述视图的电子拷贝，以及基于视图的电子拷贝来产生报告，以便证实没有中间建筑物或植物阻挡视线。

虽然在这里将系统、装置和方法描述成是在天线校准设备以及用于校准天线的方法中实施的，但是它们不应该局限于所显示的细节，因为在不脱离本发明的实质的情况下，在权利要求的等价范围以内，各种修改和结构变化都是可行的。此外，例示实施例中的众所周知的要素将不会被详细描述，并且将被省略，以免与系统、装置和方法的相关细节相混淆。

这些系统、装置和方法的附加优点和其他特征特性将会在后续的具体实施方式部分得到阐述，并且可以从该具体实施方式部分中被清楚了解，或者可以通过实践例示实施例来获知。此外，这些系统、装置和方法的其它优点可以通过权利要求中特别指出的任一工具、方法或组合来实现。

在附加权利要求中阐述了被认为是系统、装置和方法的特性的其它特征。根据需要，在这里公开了关于系统、装置和方法的详细实施例；然而应该理解，所公开的实施例只是可以用各种形式实现的系统、装置和方法的示例。因此，这里公开的具体的结构和功能细节不应被解释成是限制性的，而是只应该被解释成是权利要求的基础，以及用于教导本领域普通技术人员在几乎任何具有适当细节的系统中以不同方式使用所述系统、装置和方法的典型基础。此外，这里使用的术语和短语不应该是限制性的；相反，其目的是提供关于这些系统、装置和方法的可理解的描述。虽然本说明书是以限定了被认为具有新颖性的系统、装置和放大的权利要求为结束的，但是我们相信，通过结合附图来考虑以下的描述，将可以更好地理解这些系统、装置和方法，其中在所述附图中会延续使用相同的参考数字。

附图说明

附图中，相同的参考数字在单独的视图中始终指代的是相同或功能相似的要素，这些附图并不是按比例绘制的，其与以下的具体实施方式部分一起引入并构成了说明书的一部分，并且用于进一步例证不同的实施例，以及对完全依照这些系统、装置和方法的各种原理和优点进行例证。所述系统、装置和方法的实施例的优点将会从后续关于例示实施例的详细描述中被清楚了解，其中所述描述应该结合附图来考虑，并且其中：

图1是校准设备的例示实施例的电路框图；

图2是根据一个例示实施例的图1中的校准装置的外壳的后视图；

图3是图2中的外壳的右视图；

图4是图2中的外壳的顶部透视图；

图5是被用户拿住的图2中的外壳的右视图；

图6是图1中的校准设备外壳的第二例示实施例的左视图；

图7是图6中的外壳的右视图；

图8是图6中的外壳的俯视图；

图9是图6中的外壳的底部平面图；

图10是图6中的外壳的前视图；

图11是图6中的外壳的后视图；

图12是图6中的外壳的透视图；

图13是图6中的外壳的透视图；

图14是根据一个例示实施例的夹具的透视图；

图15是夹在天线上的图14中的夹具的透视图；

图16是夹在天线上并且保持用于图1、图2、图3、图4和图5中的校准设备的壳体的图14中的夹具的局部透视图；

图17是图1中的校准设备外壳的第三例示实施例的左视图；

图18是图17中的外壳的右视图；

图19是图17中的外壳的俯视图；

图20是图17中的外壳的底部平面图；

图21是图17中的外壳的前视图；

图22是图17中的外壳的后视图；

图23是图17中的外壳的透视图；

图24是图17中的外壳的透视图；

图25是例示的反射信号的图示；

图26是用于圆顶天线罩的入射射频信号的示例；

图27是平面天线罩的入射射频信号的示例；

图28是校准设备的另一个例示实施例的前视图；

图29是从图28中的校准设备的左前方观察到的透视图；

图30是从图28中的校准设备的前上方观察到的透视图；

图31是图28中的校准设备的例示实施例的电路框图；

图32是从图28中的校准设备的后上方观察到的透视图，并且具有使用目标方位、滚动角度和倾斜度来校准天线的屏幕的例示实施例的放大视图；

图33是从图28中的校准设备的后上方观察到的透视图，并且具有用于天线的点到点校准的屏幕的例示实施例的放大视图；

图34是用于放置了十字光标和靶心的显示屏或一部分显示屏的像素映射的例示实施例的示意图；以及

图35示出了靶心和十字光标的示例。

具体实施方式

根据需要，在这里公开了本发明的系统、装置和方法的详细实施例；然而应该理解，所公开的实施例只是能以不同形式实现的系统、装置和方法的示例。因此，这里公开的特定结构及功能细节不应被解释成是进行限制，相反，这些细节仅仅应该被解释成是权利要求的基础，并且应被解释成是教导本领域技术人员在近乎任何具有恰当细节的结构中以不同方式实现系统、装置和方法的代表性基础。更进一步，这里使用的术语和短语并不用于进行限制；相反，其目的是提供关于系统、装置和方法的可理解的描述。虽然本说明书是以被视为具有新颖性的限定系统、装置和方法的特征的权利要求为结束的，然而我们相信，通过研究后续结合附图所做的描述，可以更好地理解系统、装置和方法，在附图中，相同的参考数字将被延续使用。

在以下的详细描述中将会参考形成其一部分的附图，并且在所述附图中作为例证显示了可以实施的实施例。应该理解的是，在不脱离范围的情况下，其他的实施例也是可以使用的，并且结构和逻辑上的变化也是可行的。因此，以下的详细描述不应具有限制意义，实施例的范围是由附加权利要求及其等价物限定的。

在不脱离本发明的实质或范围的情况下，替换的实施例也是可以设计的。此外，系统、装置和方法的例示实施例中的众所周知的部件将不被详细描述或者将被省略，以免与系统、装置和方法的相关细节相混淆。

在公开和描述系统、装置和方法之前，应该理解的是，这里使用的术语的用途只是描述具体的实施例，其目的并不是进行限制。术语“包括”、“包含”或是其任何变体旨在覆盖非排他性的包含，由此，包含了一系列部件的处理、方法、制品或装置并不仅仅包含了这些部件，而且还可以包含在此类处理、方法、制品或装置中没有明确表达或是其所固有的其他部件。在没有更多约束的情况下，处于“包括……一个”之前的部件并不排除在包含了该部件的处理、方法、制品或装置中还存在附加的相同部件。这里使用的术语“包括”和/或“具有”被定义成是包含(也就是开放性语言)。这里使用的术语“一”或“一个”被定义成是一个或一个以上。这里使用的术语“多个”被定义成两个或两个以上。这里使用的术语“另一个”被定义成是至少还有一个或更多。这里使用的术语“多个”被定义成是至少两个或更多。说明书使用术语“一个实施例”或“多个实施例”，它们各自指代的都是一个或多个相同或不同的实施例。

术语“耦合”和“连接”及其衍生物都是可以使用的。应该理解的是，这些术语并不应该是对方的同义词。相反，在具体的实施例中，“连接”可以用于展示两个或更多部件彼此是直接进行物理或电接触的。“耦合”可以指示两个或更多部件具有直接的物理或电接触(例如直接耦合)。但是，“耦合”也可以是指两个或更多部件彼此并没有直接接触，但是仍旧是相互协作或交互的(例如间接耦合)。

出于描述目的，采用“A/B”的形式、“A和/或B”的形式或“A和B中的至少一个”的形式的短语指的是(A)、(B)或(A和B)，其中A和B是指示特定对象或属性的变量。在被使用的时候，该短语应该并且由此被定义成是选择A或B或同时选择A和B，这一点与短语“和/或”是类似的。如果在此类短语中存在两个以上的变量，那么该短语由此应被定义成包含仅仅一个变量、任一变量、任何变量的组合以及所有变量，例如采用了“A、B和C中的至少一个”的形式的短语指的是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。

诸如第一和第二、顶部和底部等等的相关术语可以仅仅用于将一个实体或活动与另一个实体或活动区分开来，但是未必需要或者暗示此类实体或行为之间存在着任何实际的这类关系。说明书可以使用基于视角的描述，例如向上/向下、后面/前面、顶部/底部以及近侧/远侧。此类描述只用于为所述论述提供帮助，而不是对所公开的实施例的应用进行限制。不同的操作可以用一种有助于理解实施例的方式而被描述成依次进行的多个分立的操作，但是该描述顺序不应该被解释成意味着这些操作是依赖于顺序的。

这里使用的术语“大约”或“大致”适用于所有数值，无论这些数值是否是明确指示的。这些术语通常是指与被本领域技术人员视为与所叙述的值等价的数字范围(也就是具有相同的功能或结果)。在很多情况下，这些术语可以包括四舍五入至最接近的有效数字的数字。这里使用的术语“实质性”和“实质上”指的是在将不同部分相互比较的时候，被比较的部分在维度上是相等或者接近到足以让本领域技术人员认为它们是相同的。这里使用的实质性的或实质上并不局限于单个维度，并且尤其可以包括用于被比较的这些部分的取值范围。该取值范围以上或以下(例如“+/-”或是高于/低于或大于/小于)同时包含了作为本领域技术人员知悉的所述及的部分的合理容限的方差。

应该了解的是，这里描述的系统、装置和方法的实施例可以包括一个或多个常规处理器以及特定存储的程序指令，所述程序指令控制一个或多个处理器结合某些无处理器电路及其他部件来实施这里描述的设备和方法的一些、大多数或所有功能。无处理器的电路包括但不局限于信号驱动器、时钟电路、电源电路以及用户输入和输出部件。作为替换，一些或所有功能既可以由没有存储程序指令的状态机来实施，也可以在将每一个功能或是某些功能的一些组合作为定制逻辑实施的一个或多个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)中实施。当然，这些方法的组合也是可以使用的。由此，在这里描述了用于这些功能的方法和装置。

这里使用的术语“程序”、“软件”、“软件应用”等等被定义成是被设计成在计算机系统或可编程设备上运行的一系列指令。“程序”、“软件”、“应用”、“计算机程序”或“软件应用”可以包括子例程、函数、过程、对象方法、对象实施方式、可执行应用、小应用程序、小服务程序、源代码、对象代码、任何计算机语言逻辑、共享库/动态加载库和/或被设计成在计算机系统上运行的其他指令序列。

在这里描述了系统、装置和方法的不同实施例。在很多的不同实施例中，特征都是相类似的。因此，为了避免冗余，在一些环境中没有重复描述这些相似的特征。然而应该理解，关于首次出现的特征的描述适用于后续描述的相似特征，并且每一个相应的描述由此会在没有这类重复的情况下被引入其中。

现在将对例示实施例进行描述。现在将详细参考附图，并且首先特别参考图1，该图显示的是天线校准设备的第一实施例。诸如设备100之类的射频(RF)校准器使用了全球定位系统(GPS)接收机来执行天线校准。设备100收容了一些组件，这些组件包括：电池115、GPS接收机110、GPS天线125、触敏平板显示器120、通/断开关130、短距离无线网络收发机145、以及互连电路板105。

短距离无线网络收发机可以是Bluetooth、WiFi或其他任何适当的短距离无线标准。在一个例示实施例中，收发机145被用于例如通过使用用户的移动设备无线地导入/导出数据，例如检索已存储的测量报告。

互连电路板105包括一个或多个处理器135(例如中央处理单元(CPU))以及一个或多个存储部件140(例如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))。

应该理解的是，在互连/聚合器电路板105中运行的软件模块可以实施为通过通信信道与CPU 135耦合的一个或多个物理设备。在设备100上运行的软件可以用一个或多个软件应用(乃至软件与硬件的组合，例如使用专用集成电路(ASIC))来表示，其中软件是从存储介质加载的(例如磁性或光驱动器或软盘，或者是固态驱动器(SSD))，并且由CPU 135在互连电路板105的存储器140中操作。关于固态驱动器的示例可以是闪存、SSD硬盘驱动器以及安全数字(SD)记忆卡。如此一来，这里描述的软件模块(包括相关联的数据结构)可被保存在计算机可读介质上，例如RAM存储器、SSD、磁性或光驱动器或软盘等等。

装置100将如上所述的所有组件全都收容在图2-5所示的小型轻量的外壳200中。设备100还可以将上述组件收容在图17-24所示的小型轻量的外壳400内部。设备100还可以将上述组件收容在图28-30所示的小型轻量的外壳600中。外壳200的特征同样适用于外壳300，反之亦然。同样，外壳200和300的特征适用于外壳400，反之亦然。类似地，外壳200、300和400的特征适用于外壳500，反之亦然。

在图12所示的一个例示实施例中，设备的长度是18.75英寸，宽度是5.375英寸。在该实施例中，外壳300的后部的高度是4.125英寸，并且设备100、300的重量约为3.675磅。关于手持配置的其他可能的尺寸包括介于大约6英寸与大约36英寸之间的长度，介于大约1英寸与大约12英寸之间的宽度，以及介于大约1英寸与大约12英寸之间的高度。所述重量应该易于被人携带，并且由此介于大约1/2磅与大约20磅之间，优选介于大约1磅和5磅之间。

设备100具有用作图形用户界面的内置触敏平板显示器1、120。设备100还具有精度处于3/4度以内的非常灵敏的GPS罗盘。

触敏平板显示器1、120是内置触摸屏。虽然在外壳400中没有显示触摸屏，但在空间31中可以包含触摸屏，例如触敏平板显示器1、120。现有技术中的校准设备的制造商不倾向于使用触摸屏，因为它们会对GPS产生大量的噪声。触敏平板显示器1、120被放置或固定在外壳200、300、400的腔室内部。该触摸屏腔室被屏蔽，由此减小了影响GPS系统/读数的噪声总量。在一个例示实施例中，该触摸屏腔室被涂有铜漆，以屏蔽从显示器1、120发出的辐射，并且由此减小对GPS的干扰。在一个例示实施例中，通/断开关8、130的外壳内部的布线同样是受到屏蔽的。

在一个示例实施例中，为了防水，屏幕被附接至触敏平板显示器1、120。在一个实施例中，屏幕是用双面胶带例如3M VHD胶带附接的。

外壳200、300、400包括顶部45、55和底部50、60。在关于外壳200、300的一个例示实施例中，顶部45基本上是平的。在一个例示实施例中，外壳400的顶部55包括一个或多个圆顶13、14。外壳200、300、400的顶部45、55和底部50、60被附接以形成包含了校准设备100、200、300、400所需要的所有部件的单个模具，例如外壳200、300、400。

外壳400的顶部55和底部60会合的点被缓冲器65遮挡。缓冲器65可用于保护和加固外壳400。该缓冲器65还可用于保护和加固外壳200、300。在一个实施例中，该缓冲器65是橡胶缓冲器。

本校准设备的外壳200、300、400具有用于多个天线的单个天线罩，例如天线盖。在一个实施例中，顶部45(例如外壳200、300的遮罩)基本上是平的，并且是一体的。

如上所述，在一个实施例中，顶部55(例如外壳400的遮罩)包括一个或多个圆顶13、14。所述一个或多个圆顶13、14与外壳内部的一个或多个相应的天线(未显示)相对应，并且位于其上方。在该实施例中，虽然包含圆顶13、14，但是诸如外壳400的遮罩之类的顶部55仍旧是一体的。

由此，外壳200、300、400的顶部45、55可被认为是单个天线罩。特别地，具有单个天线罩将会减低组装成本，使用较少的零件，以及提供较少的故障点。现有技术中的校准设备往往具有用于其天线的多个外壳或多个天线罩。出于本公开的目的，天线罩被定义成是对无线电波透明的一个或多个GPS天线的保护盖。

外壳200、300、400具有安装旋钮2，在一个实施例中，该安装旋钮可以包括单个Pem螺母，以便安装到天线夹具或者直接安装到天线。该安装旋钮2也可用于将设备安装在标准三脚架或独脚架上。当在标准的三脚架或独脚架上使用外壳200、300、400时，校准设备可以在地面上使用，以便为设备操作员提供粗略的验证。

在一个例示实施例中，外壳200、300、400具有用于避免外壳掉落的附接机构。该附接机构具有一个或多个开口，例如与用于在意外掉落的情况下捆扎或束缚所述设备的系索或绳索相附接的挂钩附件11、21。在一个实施例中，外壳200、300具有提供精确定位的内置瞄准切口6。在一个例示实施例中，出于携带设备的目的，外壳200、300具有内置手柄9、19。

外壳200、300具有可用于检索已保存的测量报告并更新固件的内置通用串行总线(USB)通信端口4。外壳200、300还具有用于为电池充电的内置电池充电端口5。在一个例示实施例中，该电池可以是锂离子电池。USB通信端口和电池充电端口与电路板105相耦合。外壳200、300具有内置的开关按钮。在一个例示实施例中，外壳200、300具有用于保护USB和充电端口免受灰尘和湿度影响的橡胶盖3。虽然没有在外壳400中显示，但是橡胶盖3、内置USB通信端口4以及内置电池充电端口5同样可以包含在开口23中。

外壳200、300具有瞄准引导件6，作为示例，所述瞄准引导件6与独脚架结合使用来远程核实天线方位。

GPS天线(未显示)处于外壳200、300、400内部，并且被放置在外壳200、300中的部件7所表示的区域附近或是外壳400中的圆顶13、14的下方。通过使用GPS天线，可以使得设备显示方位、纬度、经度、高度、日期和时间。通/断开关8、130可用于为设备通电和断电。虽然在外壳400中没有显示，但是通/断开关8、130可被包括在开口18中。手提把手9、19可用于携带设备100、200、300、400。独脚架附接孔10用可于将独脚架附接于设备。

图14是通用天线夹具600。该夹具600附接于图15和16显示的定向板状天线。如图16所示，夹具600还支撑外壳200、300、400、500。

夹具600附接于定向板状天线的背面。该夹具600夹紧天线的侧面，以便将夹具固定在天线上。该夹具600支持多个定向板状天线宽度。并且该夹具600具有充当外壳200、300、400、500的支架的支撑臂。该夹具600具有用于将外壳200、300、400、500固定到通用天线夹具600的安装孔。并且夹具600具有一个用于与在意外掉落的情况下系住所述设备的挂绳或绳索相附接的开口。

夹具600包括调节销21'。该调节销21'可被抬高，以便调节夹具600的宽度。

针孔22是与调节销一起使用的。后杆23'与天线705的后杆相校准。单元安装孔24可用于将设备100、200、300、400、500安装在安装旋钮上。夹具支臂25用于支撑设备100、200、300、400、500。橡胶压缩垫26用于将夹具600固定到天线705。紧固旋钮27可用于将夹具600紧固到天线705。挂钩安装孔28用于支持或系住天线夹具。

在天线罩上设计圆顶的目标是将射频(RF)反射减至最小。设备100、200、

300、400、500的目标是从太空的卫星接收GPS信号。因此，设备100、200、

300、400、500所具有的圆顶的形状和厚度被优化成将路径损耗减至最小，以及被整形成将反射降至最低。当信号到达该表面时，这时会通过表面或天线罩而发生最高的射频穿透。举例来说，由于入射信号是从固定位置辐射的，因此，

视线传播的微波通信系统可以使用很平的天线罩。对于用来产生高精度位置坐标的GPS系统来说，这些信号源自通常具有至少5颗卫星的星座，其中所述卫星位于地平线上方直至头顶，其间大约相隔20°。由此，为了实现最佳性能，

这里的天线罩形状具有能使信号反射最小化的曲率。如图25中的例示反射信号所示，所反射的是不与表面2505正交的入射RF信号。如图27所示，如果存在平的天线罩，那么只存在一个角度可用于正交穿透。对于图26的圆顶天线罩来说，存在更多的角度可以用于正交穿透。在理想条件下，在使用圆顶天线罩的时候可以实现10％到20％的射频接收提高。使用圆顶天线罩所提供的10％到20％的RF接收提高缩短了设备100、200、300、400、500执行测量的计算时间。

内置的触敏平板显示器120会显示GPS接收机得到的测量结果，并且能够获取屏幕截图以供以后查看。在一个例示实施例中，为了确保有效性，屏幕截图图片文件会被加密。在一个例示实施例中，其中使用了一个代码来加密“.bmp”文件，以便认证该屏幕截图。除了屏幕截图，具有原始数据的文本文件同样是可以提供的。作为示例，设备100、200、300、400、500的用户可以在显示器120上查看文件，由此，用户可以在爬下之前检查已经完成的内容，例如验证是否正确完成了工作。此外，如果来自设备的文件100、200、300、400、500是从该设备上传的，那么可以使用验证软件。该验证软件可以用于核实所述结果实际来自具有用于认证的加密码的设备。

在显示器上会显示设备的文件菜单，并且该文件菜单可以用于回顾或检查先前保存的屏幕截图或报告，以验证输入数据是否正确。该输入数据可以是但不限于天线标识信息。该天线标识信息可以是天线地点/位置、天线扇区和/或天线位置。

在现有技术的设备中，数据将被保存并且会以后进行后置处理。由此，只有在离开现场之后，现有技术的设备的用户才会获知已经犯下的任何错误。

在一个例示实施例中，设备100具有改进的GPS性能/提升模式，其减小系统噪声以提升GPS性能。设备100、200、300、400、500的每一个组件，例如电池、显示器等等都会发出一定程度的辐射。所发出的这种辐射会在确定方位角的过程中导致产生很长的延迟。本设备100、200、300、400、500提供了一种通过降低整个系统100中的噪声来使GPS信号变强的GPS提升模式。该模式允许在大约30秒而不是2到5分钟以内确定方位(方位角)。在一个例示实施例中，设备100、200、300、400、500降低处理器速度，不再访问随机存取存储器(RAM)，并降低电流消耗，以减小整个系统的噪声以及提升GPS接收能力。

在一个例示实施例中，设备100、200、300、500可以在地面上被用作使用了图3中的瞄准引导件6的测量工具。

在一个例示实施例中，设备100、200、300、400、500可用于提供能在风车技术中使用的信息。设备100、200、300、400、500会提供关于第一风力读数的正确基准。设备100、200、300、400、500则被用作罗盘，以使风车能够沿着风向移动。

在工作中，设备100、200、300、400、500会解释从GPS接收的数据。这些设备100、200、300、400、500可以用于校准天线和微波碟形天线。

当使用设备100、200、300、400、500来校准微波碟形天线时，所述设备提供的例示计算可以包括方位、倾斜和距离。GPS接收机110的加速度计可用于测量倾斜。在给出了执行接收的碟形天线的纬度/经度/高度的情况下，设备100、200、300、400会计算出方位和倾斜，并且还会显示距离，也就是所述设备(第一碟形天线将被放置/校准于该设备)与处于不同位置的第二碟形天线之间的距离。

对于指定的位置(例如纬度/经度)和海拔高度来说，设备100、200、300、400、500可以计算两点之间的方向。例如，当设备100、200、300、400、500处于第一个点时，该设备会读取和获知纬度/经度和高度。第二个点的纬度/经度和高度可以作为设备提供给所述设备。从第一个点的已知信息和关于第二个点的输入中，设备100、200、300、400、500可以计算方位和倾斜。在一个例示实施例中，方位、倾斜和距离可以在显示器1、120上被显示给用户。

在一个例示实施例中，开口23还包括存储卡槽，例如微型SD卡槽。通过在开口23中安置存储槽，可以允许从外部更换存储卡。

在一个例示实施例中，测量结果被取平均而不是取即时测量结果。举例来说，设备100、200、300、400、500做出的特定测量结果可以是100次测量结果的平均值。

在一个实施例中，设备100、200、300、400、500包括校准特征。于是，该系统将被开启，GPS日期被读取为“第1天”，从“第1天”计算得到的终止日期可被印制在从设备100、200、300、400、500获取的被显示的测量结果的每一个屏幕快照上。

如果使用现有技术中的设备，那么将会因为操作者不能看到第二个点而很难校准微波碟形天线。可能阻碍看到第二个点的障碍包括雾、建筑物等等。用于校准微波碟形天线的现有技术的方法使用了气球、激光器、旗帜、使用信号强度计的两个团队以及其他方法，以便帮助校准微波碟形天线。通过使用本公开的校准设备，第二个点没有必要为了恰当校准微波碟形天线而是可视的。

在另一个例示实施例中，所提供的是设备500。该设备500可以包括在上文中对照设备100、200、300和/或400阐述的所有特征和变型，并且由此在下文中不会完全重复所有这样的特征和变体。如果确实出现了一些特征和变体，那么即使在上文中对其进行了论述，也不必将其视为仅限于明确陈述的特征和变体，取而代之的是，它们既可以采用也可以不采用这里的例示实施例或是其等价物中描述的任何方式使用和/或组合。

装置500的外壳501与其它例示实施例相似，如图28-30所示包括顶部45、55和底部50、60。在例示实施例中，外壳501的顶部45、55包括一个或多个圆顶，在这里是两个圆顶13、14。这两个圆顶13、14与外壳501内部的未示出的相应的GPS天线125相对应，并且位于所述天线上方。GPS天线125会与GPS接收机110一起使用，以使设备500可以计算和显示方位、纬度、经度、高度、日期以及时间。在该例示实施例中，顶部45、55(例如外壳501的遮罩)是单片的。因此，顶部45、55可被认为是单个天线罩。与其他例示实施例中一样，设备500具有与GPS天线125相关联的非常灵敏的GPS或GNSS罗盘，其中所述罗盘的精度达到了3/4°以内，并且在本领域中被称为高精度GPS或高精度GNSS。这里使用的GNSS同样适用于提及了GPS的每一种情况，由此它们是可以交换使用的。

如有需要，外壳501的顶部45、55和底部50、60相交的区域可被缓冲器65覆盖，所述缓冲器65可用于保护和加固外壳501。在例示实施例中，外壳501具有用于避免外壳501掉落的附接机构。该附接机构具有一个或多个开口，例如与用于在意外掉落的情况下捆扎或束缚所述设备的系索或绳索相附接的挂钩附件11、21。在一个例示实施例中，外壳500具有内置手柄9、19。如在下文中进一步描述的那样，关于外壳501的例示实施例不需要具有内置的瞄准切口6(然而如有需要也是可以提供的)。

非常理想的是，显示器520被放置或固定在外壳500的腔室(例如空间31)中，并且所述腔室被屏蔽，以减小影响GPS系统/读数的噪声量。在一个例示实施例中，所述腔室涂有铜漆，由此屏蔽显示器520发出的辐射，从而减少对于GPS的干扰。在例示实施例中，用于通/断开关8、130的外壳501内部的布线同样会被屏蔽。在一个例示实施例中，为了防水，在显示器1、120、520上附接了保护屏幕。作为示例，所述屏幕可以用双面胶带例如3M VHD胶带来附接。

在例示实施例中，外壳501具有可用于检索已保存的测量报告并更新固件的内置的USB通信端口4。外壳500还具有用于对电池充电的内置电池充电端口5。在一个例示实施例中，该电池可能是锂离子电池。USB通信端口和电池充电端口与电路板105相耦合。所述外壳500具有内置的开关按钮。在一个实施例中，外壳500具有用于保护USB和充电端口免受灰尘和湿气影响的橡胶盖3。虽然在外壳500中没有显示，但在开口23中可以包含橡胶盖3、内置的USB通信端口4以及内置电池充电端口5。

设备100、200、300、400的例示实施例依照GPS数据处理来帮助用户将设备100、200、300、400指向预期方向，例如用于校准天线。显示器的一部分显示的是设备的实际朝向，并且要么用户知道预期的朝向，或者该显示器的另一个部分可以显示预期的朝向。当变量匹配时，实际朝向即为预期的朝向，并且这时将会实现校准。此时，用户可以截取这里所述的显示器的屏幕快照，以用于校准验证。

在使用设备执行校准时，供用户可视化当前或最终方向的主要方式例如是校准瞄准切口6以及观看瞄准切口指向哪里。如果用户可以看到目标位置，那么用户可以通过移动设备来使瞄准点指向该目标。然后，显示屏上的数字可以用于微调所述校准，并且让所述设备的实际朝向与预期朝向相匹配。虽然这种验证性的可视化处理是适当的，但是其速度很慢。通过添加能在内置的触敏平板显示器1、120、520上或者在诸如智能手机或平板电脑之类的手持显示设备上显示的瞄准照相机502，设备500对上述设备做出了改进。作为示例，与后者的通信可以通过经由诸如与端口4相连的USB电缆之类的硬布线而将智能电话连接到电路板来完成，或者可以通过如图31的框图中显示的那样包含与电路板105相连的Bluetooth通信设备530以及以本领域技术人员已知的方式在存储器140中添加有CPU 135运行的恰当软件来完成。相应地，在描述将信息(例如数据、图片、视频)显示在显示器上的时候，该描述并不仅限于所述外壳上的显示器，而是包括了外壳上的显示器、手持设备上的显示器或是所有这二者的显示器，这是因为作为只在一个或另一个显示器上显示的替换，同时显示同样是可行的。为了简洁起见以及避免重复，在这里不再重复描述在外壳上的显示器之外的手持显示设备上显示此类信息的处理。

在图28-30的例示实施例中，相机502位于外壳501的前表面。特别地，其处于在前表面的中心点503上。如图31的框图所示，在外壳501中包含了校准设备500所需要的所有组件，这其中包括相机502，其在本例示实施例中与电路板105相连。依照本领域技术人员已知的方式，在显示器520上可以向用户显示能被相机502查看的任何内容，其中在本例示实施例中，所述显示器位于外壳501的后部，和/或所述内容可被传送到手持显示器，例如智能电话或平板电脑(例如通过有线或无线方式)。

如上所述，GPS接收机110以及一个或多个GPS天线125能使设备500至少计算或确定方位、纬度、经度，高度、日期和时间，以及在显示器520上显示所有这些或其中一些变量。虽然GPS能够确定外壳501的倾斜，但是通过添加与电路板105相连的倾斜传感器540，可以提供关于外壳501的局部方位的另一个精确测量结果。在例示实施例中，相机502与倾斜传感器540相校准，其中所述倾斜传感器540与电路板105进行通信，并且连同GPS天线125一起允许设备500获知其在空间中的方位，并且由此获知倾斜度、滚动角度以及所述外壳指向的方位轴线。

在一个具体的例示实施例中，外壳501的滚动轴线504正交通过相机取景孔中心，并且相机检测器的X轴和Y轴与外壳501的垂直平面506和水平平面508共面，这些平面506、508则与滚动轴504相交。如此一来，当外壳501围绕滚动轴504旋转时，相机所视是与外壳501的滚动轴504精确对应的。这意味着在相机502检测到的整个区域填满显示器520的区域时，设备500的朝向510是与相机502看到并显示在显示器520上的区域的中心点精确对应的。所述区域的中心点可以用指示器524照亮，其中作为示例，所述指示器在图32中被显示成黄色的十字光标。在该配置中，十字光标的位置将始终保持在屏幕中心，以便以可视的方式来向用户指示相机502和设备500指向的确切位置。

与这里描述的例示实施例一样，显示器520会显示与电路板105相连的任何设备得到的测量结果，并且能够获取屏幕截图以供以后查看。在例示实施例中，屏幕截图图片文件会被加密，以便确保有效性。在例示实施例中，为了验证该屏幕截图，“.bmp”文件会用一个代码加密，以便验证屏幕截图。除了屏幕截图，具有相关原始数据的文本文件同样是可以提供的。作为示例，设备500的用户可以在显示器520上查看文件，由此，用户可以在爬下天线之前检查执行了何种校准，以便核实是否正确完成了共工作。此外，如果来自设备500的文件在外部上传的，例如通过有线或无线连接上传到因特网，那么可以使用验证软件。该验证软件可被用于结合用以验证的加密码来核实所述结果实际来自获取图片/测量结果的设备500。

对于指定的位置(例如纬度/经度)和海拔高度，设备500可以计算两点之间的方向。例如，当设备500处于第一个点时，该设备500会读取和获知纬度/经度和高度。作为示例，第二个点的纬度/经度和高度可作为输入提供给设备500，例如通过未示出的输入屏幕上的触摸屏显示器来显示。从关于第一个点的已知信息和关于第二个点的用户输入中，设备500可以计算方位和倾斜。在一个例示实施例中，在显示器520上可以向用户显示方位、倾斜和距离。

当使用设备500来校准微波碟形天线时，作为示例，设备500提供的计算可以包括方位角，倾斜和距离。GPS接收机110的加速度可用于在具有或不具有倾斜传感器540的情况下测量倾斜。在给定执行接收的碟形天线的纬度/经度/高度的情况下，设备500会计算方位和倾斜，并且还会显示距离，例如设备(第一碟形天线要放置/校准于该设备)与处于不同位置的第二碟形天线之间的距离。

如果知道所有这些变量都可以在显示器520上显示，那么在与相机502以及在显示器520上物理查看相机502实时指向何处的能力相结合的时候，将外壳501的朝向510实际校准到空间中的特定预期点的处理将会变得大为简单。以下与图32和33相结合的段落显示了两种将所述朝向510校准到空间中的预期点的方式。

第一种校准处理是用户处于空间中的已知点并且希望将结构(例如天线)从该已知点校准到目标方位、倾斜度和滚动角度。该处理是与图32一起示出的。在这里，设备500位于已知点，并且用户希望将设备500(其被暂时固定到所要校准的天线)定向到目标方位、倾斜度和滚动角度。在图32中，显示器(例如LCD、LED、OLED)正在显示相机502在已知点实时看到的画面522。电路测量并计算外壳501的方位、倾斜度和滚动角度，并且由此计算朝向510。在相机502开启时，该电路会在显示器520上显示相机看到的内容。在图32中，所述朝向510指示的地面上的点是用黄色十字光标524在显示器520上指示的。这个点是设备500的实际设备500的实际视线524。在获取该画面522之前、期间或之后，用户输入目标方位、倾斜度和滚动角度。该电路获取所输入的目标，并且确定实际视线524与目标之间的距离。如果该距离小到足以处于相机502的视图内部，那么该电路会将目标点526(例如作为红色靶心)叠加在被显示的画面522上。为了校准设备500，用户需要移动外壳501，以使十字光标524与靶心526重合。在外壳501移动时，该电路会动态计算该距离，并且移动靶心526接近或进一步远离十字光标524。用户的目标是将十字光标524移动到与靶心526校准/将其覆盖。一旦满足该条件，则设备500会校准到目标校准，由此，与设备500相连的天线同样会校准到所述目标校准。如这里所述，术语靶心和十字光标不需要是不同的形状，相反，如果需要，它们也可以是相同的形状。作为示例，图32的实施例所具有的十字光标是圆圈内的加号，并且靶心是以外部环形为中心的点。如有需要，这些形状也可以反转，或者可以是相同的，以及可以是从允许显示和重叠这二者的任何形状中选择的，由此能够校准天线。

第二校准处理是用户处于空间中的已知点，并且希望将结构(例如天线)校准到目标纬度、经度和高度。该处理是与图33一起示出的。在这里，设备500位于已知点，用户希望将设备500(其被暂时固定到所要校准的天线)定向到目标纬度、经度和高度。在图33中，显示器(例如LCD、LED、OLED)正在显示相机502在已知点实时看到的画面523。电路测量并计算外壳501的方位、倾斜度和滚动角度，并且由此计算朝向510。在相机502开启时，该电路会在显示器520上显示相机看到的内容。在图32中，所述朝向510指示的地面上的点是用黄色十字光标在显示器520上指示的。这个点是设备500的实际设备500的实际视线524。在获取该画面523之前、期间或之后，用户输入目标纬度，经度和高度。电路获取所输入的目标纬度，经度和高度，并且从目标纬度、经度和高度中计算目标方位角、倾斜度和滚动角度，以及从中确定实际视线525与目标之间的距离。如果该距离小到足以处于相机502的视野以内，那么该电路会将目标点527(例如作为红色靶心)叠加到正在显示的图像523上。为了校准设备500，用户需要移动外壳501，以使十字光标525与靶心527重合。在外壳501移动时，电路会动态计算距离，并且移动靶心527接近或进一步远离十字光标525。用户的目标是将十字光标527移动到与靶心525校准/将其覆盖。一旦满足该条件，则设备500会校准到目标校准，由此，与设备500相连的天线同样会校准到所述目标校准。

在任一校准过程中，所述电路能够以获知设备500的某些变量为基础来计算目标526、527在何处。特别地，设备500(即电路)知道相机的水平视图角度、相机的垂直视图角度、视图中的水平像素的数量、视图中的垂直像素的数量、目标水平角度(方位角)、目标垂直角度(倾斜度)和外壳的方位(滚动角度)。图形软件可被编程成将十字光标524、525置于视图中心点，并且，通过使用简单的数学计算，可以对所述软件进行编程，以便确定将靶心526、527的中心置于何处。这个位置被称为目标坐标。图34的图示用图解的方式示出了相机502的水平视图528和垂直视图529，其中来自画面522、523的视图528、529构成了单个像素550。十字光标524、525以位于画面522、523的中心的像素552为中心(因为在本例示实施例中，十字光标并不是单个像素大小的，它是以像素552为中心的)。在图34的例示实施例中，视图528、529是像素550的方形矩阵，其每一侧具有15个像素(对于典型的LED、LCE等显示屏来说，像素的数量将会是数百或数千)。基于使用了相机的水平和垂直视图528、529、视图中的水平像素和垂直像素的数量以及目标方位角、倾斜度和滚动角度的计算，设备500可以计算靶心526、527的中心应该显示在哪一个像素554中，以及在用户尝试将这两者匹配在一起的时候，随着外壳501的移动而将靶心526、527移动到何处。

注意，在上述示例中，“像素”是以“单数”形式使用的。这个单词并不局限于单个像素，相反，它可以是像素群组并且该群组可以在视图中采用任何形状。

除了二维使用具有相对相同大小的靶心和十字光标之外，其中一个还可以小于另一个。如果目标位置离显示器的观看者相对较远，那么较小的尺寸可以通过尺寸较小来指示三维距离、在这种情况下，当靶心与十字光标处于相同视图时，相机(或是处理器软件)可以促使所述视图放大显示，并且在进行放大时，较小的靶心会在用户校准两个形状的时候放大。随着放大处理的进一步进行，靶心也会变得更大，并且所获取的精度也会更高，这是因为用户不仅仅是在查看广视角，取而代之的是，用户查看的是真实空间中的明显较小的视角，并且实际上会实际查看精确的目标位置(例如当前天线所要校准的其他天线)。

如上所述，外壳500可以具有安装旋钮2，在一个示例实施例中，该安装旋钮包括单个Pem螺母，以安装到天线夹具或者直接安装到天线。该安装旋钮2也可用于将设备安装在标准的三脚架或独脚架上。在将外壳500用于标准三脚架或独脚架时，校准装置可在地面上使用，以便为设备操作员提供粗略的验证。

应该指出的是，本发明的处理和系统的各个单独的特征在这里的一个例示实施例中即可被描述。与这里关于单个例示实施例的描有关的具体选择不应被视为是该特征只适用于对其进行描述的实施例的限制。这里描述的所有特征都等同地与在这里描述以及采用了任何组合、分组或布置的其他任何或所有例示实施例相适合，并且可以作为其补充或与之交换。特别地，在这里使用了单个附图标记来图示、定义或描述特定的特征，但这并不意味着该特征不能关联或等同于与别的附图或描述中的别的特征。更进一步，如果在附图中使用了两个或更多的附图标记，那么不应将其解释成是仅仅局限于这些实施例或特征，而是它们同样适用于相似的特征，或者没有使用附图标记，抑或是省略了别的附图标记。

以上的描述和附图图示了系统、装置和方法的原理、例示实施例和模式。然而，系统、装置和方法不应被解释成仅限于如上所述的具体实施例。本领域技术人员将会预料到上述实施例的附加变化，并且上述实施例应被视为说明性而不是限制性的。相应地，应该了解的是，在不脱离后续权利要求所限定的系统、装置和方法的范围的情况下，本领域技术人员是可以改变这些实施例的。

Claims (19)

1.一种天线校准设备，包括：

手持外壳，包括：

顶部，所述顶部包含了具有多个圆顶的单个天线罩；以及

底部，所述顶部和所述底部被附接以形成单一结构，在所述结构中具有：

至少一个高精度全球定位系统(GPS)接收机；

多个高精度GPS天线，它们被所述单个天线罩以及所述多个圆顶中的相应圆顶覆盖、与所述至少一个高精度GPS接收机相连并沿着限定了外壳朝向的线相互间隔开来；

显示器，其在所述结构的表面上暴露于环境且具有中心点；

相机，其具有与所述外壳朝向相校准的中心轴线且在工作时电子地输出视图；

用户界面；以及

互连电路板，其通信地连接到所述至少一个高精度GPS接收机、所述多个高精度GPS天线、所述显示器、所述相机以及所述用户界面；以及

其中所述电路板具有处理器，该处理器被编程成：

利用所述至少一个高精度GPS接收机和所述多个高精度GPS天线并基于所接收的GPS信号来以至少大约3/4度以内的精度确定所述外壳朝向的方位；

在所述显示器上显示所述相机的所述视图；

在所述显示器的所述中心点上描绘十字光标，所述中心点叠加在所述显示器上显示的所述视图上，以向用户指示所述外壳指向的位置；

通过所述用户界面接收来自所述用户的目标坐标；

计算用户提供的目标坐标与所述外壳朝向之间的距离，以及如果该距离短到足以包含在所述视图内部，则在所述用户提供的目标坐标将靶心叠加在所述显示器上，所述靶心的尺寸小于所述十字光标；以及

在所述用户移动所述外壳的时候，在所述显示器上动态地移动所述靶心，所述靶心在其与所述十字光标校准时被动态地放大。

2.根据权利要求1所述的天线校准设备，其中：

该显示器是触摸屏；以及

用户界面包括：

所述外壳上的开/关器件；以及

该触摸屏上的软件生成的对象，并且至少一些用户输入是通过该显示器的触摸屏执行的。

3.根据权利要求1所述的天线校准设备，进一步包括：处于与外壳分离并通信地连接到处理器的计算设备上的第二显示器，以及所述计算设备是从智能电话、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机以及互联网连接中选择的。

4.根据权利要求3所述的天线校准设备，其中用户界面包括：

外壳上的开/关器件；以及

显示器上的软件生成的对象，以及至少一些用户输入是通过选择显示器上的所述对象执行的。

5.根据权利要求3所述的天线校准设备，其中：

第二显示器是触摸屏；以及

用户界面包括：

外壳上的开/关器件；以及

第二显示器上的软件生成的对象，并且至少一些用户输入是通过选择第二显示器上的所述对象执行的。

6.根据权利要求1所述的天线校准设备，其中处理器被编程成在被用户选择的时候产生所述视图的电子拷贝。

7.根据权利要求6所述的天线校准设备，其中处理器被编程成基于视图的电子拷贝来产生报告，以证实没有中间建筑物或植物阻挡视线。

8.根据权利要求1所述的天线校准设备，进一步包括处于外壳内部且保护显示器的屏蔽室。

9.根据权利要求1所述的天线校准设备，进一步包括附接机构，其被整形成将外壳固定于结构并且避免天线校准设备掉落。

10.根据权利要求1所述的天线校准设备，其中所述外壳进一步包括：

存储卡槽；

与互连电路板相连的通用串行总线(USB)端口；

与互连电路板相连的电池；以及

与互连电路板相连的电池充电端口。

11.根据权利要求1所述的天线校准设备，其中多个圆顶具有将RF接收能力改进了大约10％至约20％之间的形状，并且RF接收能力的改进缩短了处理器对测量结果的计算时间。

12.一种天线校准设备，包括：

手持外壳，包括：

至少一个高精度全球定位系统(GPS)接收机；

多个高精度GPS天线，它们与所述至少一个高精度GPS接收机相连并沿着限定了外壳朝向的线相互间隔开来；

具有中心点的显示器；

相机，其具有与所述外壳朝向相校准的中心轴线且在工作时电子地输出视图；

用户界面；以及

互连电路板，其通信地连接到所述至少一个高精度GPS接收机、所述多个高精度GPS天线、所述显示器、所述相机和所述用户界面；以及其中所述电路板具有处理器，该处理器被编程成：

利用所述至少一个高精度GPS接收机和所述多个高精度GPS天线并基于所接收的GPS信号来确定所述外壳朝向的方位；

在所述显示器上显示所述相机的所述视图；

在所述显示器的所述中心点上描绘十字光标，所述中心点叠加在所述显示器上显示的所述视图上，以向用户指示所述外壳指向的位置；

通过所述用户界面接收来自所述用户的目标坐标；

计算用户提供的目标坐标与所述外壳朝向之间的距离，以及如果所述距离短到足以包含在所述视图内部，则在所述用户提供的目标坐标将靶心叠加在所述显示器上，所述靶心的尺寸小于所述十字光标；以及

随着所述用户移动所述外壳而在所述显示器上动态移动所述靶心，所述靶心在其与所述十字光标校准时被动态地放大。

13.根据权利要求12所述的天线校准设备，其中显示器附接到外壳并且在外壳的表面上暴露于环境。

14.根据权利要求13所述的天线校准设备，其中：

该显示器是触摸屏；以及

用户界面包括：

外壳上的开/关器件；以及

触摸屏上的软件生成的对象，并且至少一些用户输入是通过显示器的触摸屏执行的。

15.根据权利要求12所述的天线校准设备，其中显示器处于与外壳分离且通信地连接到处理器的计算设备上，以及所述计算设备是从智能电话、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机和互联网连接中选择的。

16.根据权利要求15所述的天线校准设备，其中用户界面包括：

外壳上的开/关器件；以及

在显示器上的软件生成的对象，以及至少一些用户输入是通过选择显示器上的所述对象执行的。

17.根据权利要求15所述的天线校准设备，其中：

该显示器是触摸屏；以及

用户界面包括：

外壳上的开/关器件；以及

触摸屏上的软件生成的对象，并且至少一些用户输入是通过选择显示器上的所述对象执行的。

18.根据权利要求12所述的天线校准设备，其中处理器被编程成利用至少一个高精度GPS接收机以及多个高精度GPS天线并且基于所接收的GPS信号来以至少大约3/4度以内的精度计算外壳朝向的方位。

19.根据权利要求12所述的天线校准设备，其中处理器被编程成在用户选择时生成所述视图的电子拷贝，以及基于视图的电子拷贝来产生报告，以证实没有中间建筑物或植物阻挡视线。