CN109935970A

CN109935970A - 一种静中通天线的盲对准方法

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Publication number: CN109935970A
Application number: CN201910180657.3A
Authority: CN
Inventors: 石全旺; 马君; 杨晓青
Original assignee: Beijing Hui Qing Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Hui Qing Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2019-06-25
Anticipated expiration: 2039-03-11
Also published as: CN109935970B

Abstract

本发明公开了一种静中通天线的盲对准方法，涉及通信技术领域，所述静中通天线的盲对准方法指由于某些原因导致通信双方天线初始对准失败时，天线系统会自动调整姿态角直到对准完成。为了解决因为通信路径有遮挡、北斗定位误差较大或其他非理想条件导致天线某个姿态角初始对准失败的问题，本发明提供了一种静中通天线的盲对准方法，使系统在上述情况下能够自动继续天线初始对准直至完成，从而使散射通信或其他窄波束天线系统应用于更多场合，因此具有广阔的市场前景。

Description

一种静中通天线的盲对准方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是一种静中通天线的盲对准方法。

背景技术

在散射通信系统及其他窄波束天线系统中，天线对准是非常重要的一步，天线对准时间决定了系统的开通时间，天线对准的准确性直接影响到系统的通信性能。

目前，散射通信系统在进行天线对准时多选择通信路径无遮挡的理想环境，在这种环境下收发天线的初始俯仰角可以参照国际电信联盟的标准计算得到，而天线的初始方位角则可以通过大地反算得到。

但是，上述的技术方案在实际使用时会大大限制散射通信系统的应用范围，在实际应用中由于通信环境的不确定性，无法保证通信路径上无遮挡，当通信路径上存在遮挡时，会导致天线俯仰角对准失败，进而需要进行重新选址或人工完成天线姿态角的初始对准，增加了操作负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静中通天线的盲对准方法，以解决上述背景技术中提出的由于通信路径有遮挡而导致天线某个姿态角初始对准失败的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种静中通天线的盲对准方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)主台顺序执行以下步骤：

1)主台根据北斗提供的主属台双方经纬度及地图信息进行链路规划，计算主台天线的初始俯仰角θ_m；

2)主台调整天线俯仰角至θ_m；

3)主台在当前位置发送信号给属台，同时进行信号采集，且每t秒计算一次平均功率；如果平均功率超过门限值则认为天线俯仰角初始对准成功，并发送初始对准完成信息给属台；如果平均功率未超过门限值，则主台天线继续采集信号，且每t秒计算一次平均功率；如果在时间为内的信号平均功率仍未超过门限值，则天线在当前位置上调α；

4)继续执行步骤3)，直至完成天线俯仰角的初始对准；

(2)同时属台顺序执行以下步骤：

1)属台根据北斗提供的主属台双方经纬度及地图信息进行链路规划，计算属台天线的初始俯仰角θ_a；

2)属台调整天线俯仰角到θ_α；

3)属台在当前位置进行信号采集，且每t秒计算一次平均功率；如果平均功率超过门限值则给主台发送信号；如果平均功率未超过门限值，则本端天线继续采集信号，且每t秒计算一次平均功率；

4)继续执行步骤3)，直至信号平均功率超过门限值。

作为本发明进一步的方案：所述t小于属台天线静止时间和转动时间之和T，且t也小于属台天线静止时间。

作为本发明再进一步的方案：所述Δt是天线从一个角度转到下一个角度所需的时间，每次转动的时间可以不同。

作为本发明再进一步的方案：所述s为属台天线的扫描范围，所述α为天线俯仰角调整的步进，且s可被α整除，s与α的单位均为度。

作为本发明再进一步的方案：在属台顺序执行的步骤3)中，如果在(T-Δt)的时间内信号平均功率仍未超过门限值，则判断天线当前俯仰角的值并进行调整，如果当前俯仰角小于等于(θ_a+s-α)，则天线在当前位置上调α，如果当前俯仰角等于(θ_a+s)，则调整天线俯仰角到初始角度θ_a；其中，所述s为属台天线的扫描范围，所述α为天线俯仰角调整的步进；

所述属台天线从θ_a开始每T秒调整一次俯仰角，步进为α，调整范围为[θ_a，θ_a+s]；因为初始对准过程中主属台未完成时间同步，所以主属台的天线调整不能保证同步进行，为了保证主台天线静止过程中属台能够有效遍历[θ_a，θ_a+s]范围内步进为α的所有角度，设置主台从θ_m开始每秒调整一次俯仰角，这种方法使主台天线的调整周期为属台天线调整周期的倍，从而保证主台天线静止过程中对属台[θ_α，θ_a+s]范围内个角度的有效遍历。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

所述的静中通天线的盲对准方法在天线对准中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种静中通天线的盲对准方法，通过软件实现解决了由于通信路径有遮挡、北斗定位误差较大或其他原因导致天线某个姿态角初始对准失败的问题，使散射通信或其他窄波束天线系统应用于更多场合，当因为通信路径遮挡、北斗定位误差较大或其他非理想条件导致天线某个姿态角对准失败时，系统能够自动继续天线初始对准，直至完成。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

实施例1

(1)主台顺序执行以下步骤：

1)主台根据北斗提供的主属台双方经纬度及地图信息进行链路规划，计算主台天线的初始俯仰角θ_m；其中，所述北斗即中国北斗卫星导航系统，是中国自行研制的全球卫星导航系统；

2)主台调整天线俯仰角至θ_m；

其中，所述t小于属台天线静止时间和转动时间之和T，且t也小于属台天线静止时间；

所述Δt是天线从一个角度转到下一个角度所需的时间，每次转动的时间可以不同；

所述s为属台天线的扫描范围，所述α为天线俯仰角调整的步进，且s可被α整除，s与α的单位均为度；

4)继续执行步骤3)，直至完成天线俯仰角的初始对准；

(2)同时属台顺序执行以下步骤：

2)属台调整天线俯仰角到θ_a；

如果在(T-Δt)的时间内信号平均功率仍未超过门限值，则判断天线当前俯仰角的值并进行调整，如果当前俯仰角小于等于(θ_a+s-α)，则天线在当前位置上调α，如果当前俯仰角等于(θ_a+s)，则调整天线俯仰角到初始角度θ_a；

所述属台天线从θ_a开始每T秒调整一次俯仰角，步进为α，调整范围为[θ_a，θ_α+s]；因为初始对准过程中主属台未完成时间同步，所以主属台的天线调整不能保证同步进行，为了保证主台天线静止过程中属台能够有效遍历[θ_a，θ_a+s]范围内步进为α的所有角度，设置主台从θ_m开始每秒调整一次俯仰角，这种方法使主台天线的调整周期为属台天线调整周期的倍，从而保证主台天线静止过程中对属台[θ_a，θ_a+s]范围内个角度的有效遍历；

4)继续执行步骤3)，直至信号平均功率超过门限值。

本实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本实施例中，所述的静中通天线的盲对准方法在天线对准中的应用。

实施例2

一种静中通天线的盲对准方法，它包括以下步骤：

(1)主台顺序执行以下步骤：

2)主台调整天线俯仰角至θ_m；

3)主台发送信号给属台，同时进行信号采集，且每t秒计算一次平均功率；如果平均功率超过门限值则认为天线俯仰角初始对准成功，并发送初始对准完成信息给属台；如果平均功率未超过门限值，则主台天线继续采集信号，且每t秒计算一次平均功率；其中，所述t小于属台天线静止时间和转动时间之和T，且t小于属台天线静止时间；

4)继续执行步骤3)，直至完成天线俯仰角的初始对准；

(2)同时属台顺序执行以下步骤：

2)属台调整天线俯仰角到θ_a；

3)属台进行信号采集，且每t秒计算一次平均功率；如果平均功率超过门限值则给主台发送信号；如果平均功率未超过门限值，则继续采集信号且每t秒计算一次信号平均功率；

4)继续执行步骤3)，直至信号平均功率超过门限值。

实施例3

(1)主台顺序执行以下步骤：

2)主台调整天线俯仰角至θ_m；

3)主台在当前位置发送信号给属台，同时进行信号采集，且每t秒计算一次信号平均功率；如果平均功率超过门限值则认为天线俯仰角初始对准成功，并发送初始对准完成信息给属台；如果平均功率未超过门限值，则主台天线继续采集信号，且每t秒计算一次平均功率；如果在时间为内的信号平均功率仍未超过门限值，则天线在当前位置上调α；

4)继续执行步骤3)，直至完成天线俯仰角的初始对准；

(2)同时属台顺序执行以下步骤：

2)属台调整天线俯仰角到θ_a；

3)属台在当前位置进行信号采集，且每t秒计算一次信号平均功率；如果平均功率超过门限值则给主台发送信号；如果平均功率未超过门限值，则本端天线继续采集信号，且每t秒计算一次平均功率；如果在(T-Δt)的时间内信号平均功率仍未超过门限值，则判断天线当前俯仰角的值并进行调整，如果当前俯仰角小于等于(θ_a+s-α)，则天线在当前位置上调α，如果当前俯仰角等于(θ_a+s)，则调整天线俯仰角到初始角度θ_a；其中，所述s为属台天线的扫描范围，所述α为天线俯仰角调整的步进；

4)继续执行步骤3)，直至信号平均功率超过门限值；

其中，所述t小于属台天线静止时间和转动时间之和T，且t也小于属台天线静止时间；所述Δt是天线从一个角度转到下一个角度所需的时间，每次转动的时间可以不同；所述s为属台天线的扫描范围，所述α为天线俯仰角调整的步进，且s可被α整除，s与α的单位均为度。

本发明有益效果是，本发明提供了一种静中通天线的盲对准方法，通过软件实现解决了由于通信路径有遮挡、北斗定位误差较大或其他原因导致天线某个姿态角初始对准失败的问题，从而使散射通信或其他窄波束天线系统应用于更多场合，当通信路径遮挡、北斗定位误差较大或其他非理想条件导致天线某个姿态角对准失败时，系统能够自动继续天线初始对准，直至完成；

本发明可应用于散射通信及其他系统中的天线初始对准，可以有效解决当通信路径上有遮挡时天线俯仰角的初始对准问题；同时，可解决由于北斗天线被遮挡或者其他原因导致系统上报的经纬度、天线初始方位角误差较大，从而造成天线方位角初始对准失败的问题；还可以解决由于系统中存在的机械误差等原因使天线的方位角、俯仰角或者横滚角偏离理想位置，从而造成系统开通失败的问题。

需要进一步说明的是，天线在一点的数据采集时间可根据需求进行调整；同时，天线扫描时的步进、范围及点数可根据系统特点及应用环境进行调整；而且，主属台的扫描速度可以对换。

需要进一步说明的是，该方法不局限于天线姿态角的对准，还可应用于其他相关技术领域中。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种静中通天线的盲对准方法，其特征在于，它包括：

(1)主台顺序执行以下步骤：

2)主台调整天线俯仰角至θ_m；

3)主台发送信号给属台，同时进行信号采集，且每t秒计算一次平均功率；如果平均功率超过门限值则认为天线俯仰角初始对准成功，并发送初始对准完成信息给属台；如果平均功率未超过门限值，则主台天线继续采集信号，且每t秒计算一次平均功率；

4)继续执行步骤3)，直至完成天线俯仰角的初始对准；

(2)同时属台顺序执行以下步骤：

1)属台根据北斗提供的主属台双方经纬度及地图信息进行链路规划，计算属台天线的初始俯仰角θ_α；

2)属台调整天线俯仰角到θ_α；

3)属台进行信号采集，且每t秒计算一次平均功率；如果平均功率超过门限值则给主台发送信号；如果平均功率未超过门限值，则继续采集信号并每t秒计算一次平均功率；如果在(T-Δt)的时间内信号平均功率仍未超过门限值，则判断天线当前俯仰角并进行调整；

4)继续执行属台的步骤3)，直至信号平均功率超过门限值。

2.根据权利要求1所述的静中通天线的盲对准方法，其特征在于，所述t小于属台天线静止时间和转动时间之和T，且t也小于属台天线静止时间。

3.根据权利要求1所述的静中通天线的盲对准方法，其特征在于，所述Δt是天线从一个角度转到下一个角度所需的时间。

4.根据权利要求3所述的静中通天线的盲对准方法，其特征在于，所述调整为如果当前俯仰角小于等于(θ_α+s-α)，则天线在当前位置上调α，如果当前俯仰角等于(θ_α+s)，则调整天线俯仰角到初始角度θ_α；其中，所述s为属台天线的扫描范围，所述α为天线俯仰角调整的步进。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述方法的步骤。

6.一种如权利要求1-4任一所述的静中通天线的盲对准方法在天线对准中的应用。