CN110365386B - 无人机的通信增强方法和无人机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种无人机的通信方法和无人机，该方法应用于设置有方位追踪装置、且所述方位追踪装置上设置有阵列天线的无人机；该方法包括：初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向；获取无人机的位置状态信息；根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作；根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度；将信号通过所述阵列天线进行发送。本申请的方案采用阵列天线进行定向的信号传输，能够大幅提升天线增益，增加信号覆盖范围，使其能够用于传输高清图像传输；将阵列天线的位置追踪分解为水平平面、竖直平面两部分进行控制，降低了追踪控制的复杂程度。

Description

无人机的通信增强方法和无人机

技术领域

本申请涉及无人机的无线通信技术领域，具体涉及一种无人机的通信方法和无人机。

背景技术

随着自动控制与人工智能技术的发展，无人机应用领域越来越广泛，无人机应用环境也越来越复杂，对视频传输距离、分辨率、以及信道容量提出了比以往更高的要求。无人机在空中飞行过程中，无线通信信号在传播过程中会有损耗，传播路径上的损耗与传播距离成正比。

信号的衰减使得无人机视频传输距离变短，视频质量变差，甚至根本不能接收到视频信号。为了减少信号衰减带来的影响，改善接收的视频质量，提升传输距离成为业界倍受关注的问题。

然而，由于无人机载重负荷和散热的限制，常规的提高发射功率、发射分集、增加天线尺寸和高度等方法来克服这种深衰落是难以实现的。

因此，可以考虑使天线向接收端定向发送信号，抑制其它方向的信号，从而使发射功率集中在有效的路径上，提高能量利用效率，补偿传输路径上的信号衰减，提升传输。

相关技术中，可以采用伺服跟踪设备配合定向天线，或者采用波束赋形算法，来实现上述目标。

但是，定向天线本身的重量和体积较大，伺服跟踪设备重量大、功耗大并且跟踪速度慢，其追踪速度难以匹配无人机的运动速度。而波束赋形算法的复杂程度很高，需要占用大量的计算资源，导致跟踪速度较慢，而且对硬件性能要求较高。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种无人机的通信方法和无人机。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种无人机的通信方法，该方法应用于设置有方位追踪装置、且所述方位追踪装置上设置有阵列天线的无人机；该方法包括：

初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向；

获取无人机的位置状态信息，所述位置状态信息包括无人机的位置信息、水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，补偿水平平面上的角度偏移；

根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，补偿竖直平面上的角度偏移；

将信号通过所述阵列天线进行发送。

进一步地，所述初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向，包括：

无人机与接收端之间建立无线通信链路；

获取接收端的位置信息；

根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，控制所述方位追踪装置旋转至面向接收端的方向；

根据无人机和接收端之间的相对位置，控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，使所述阵列天线的信号波束指向接收端。

进一步地，所述方法还包括：

在一个控制周期开始时，获取无人机的位置状态信息和接收端的位置信息；其中，无人机的位置状态信息包括：无人机的当前位置信息、上一个控制周期内的水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

根据无人机的位置状态信息和接收端的位置信息对所述方位追踪装置和所述阵列天线进行控制；

当该控制周期结束时，进入下一个控制周期。

进一步地，所述根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，包括：

根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，确定无人机在水平平面上的第一偏移角度；

根据水平平面上的姿态信息确定无人机在水平平面上的第二偏移角度；

将水平平面上的第一偏移角度与水平平面上的第二偏移角度叠加后获取水平平面上的总偏移角度；

根据水平平面上的总偏移角度，控制所述方位追踪装置向相反方向旋转相同的角度。

进一步地，所述确定无人机在水平平面上的第一偏移角度，包括：

在当前的控制周期内，根据无人机的当前位置信息和接收端的位置信息，确定接收端相对于无人机的在水平平面上的当前相对角度；

查询上一个控制周期的接收端相对于无人机的历史相对角度；

根据当前相对角度和历史相对角度确定水平平面上的第一偏移角度；

相应地，所述确定无人机在水平平面上的第二偏移角度，包括：

查询上一个控制周期内的水平平面上的姿态信息；

根据查询结果确定水平平面上的第二偏移角度。

进一步地，所述根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，包括：

在当前的控制周期内，根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，确定无人机与接收端之间的竖直平面上的当前相对角度；

根据竖直平面上的姿态信息确定无人机在竖直平面上的偏移角度；

根据竖直平面上的偏移角度修正竖直平面上的当前相对角度，确定竖直平面上的投射角度；

根据所述投射角度确定波束赋形的权值参数；

根据所述权值参数控制所述阵列天线的工作，使所述阵列天线发射的信号波束的方向与所述投射角度相同。

进一步地，所述根据竖直平面上的姿态信息确定无人机在竖直平面上的偏移角度，包括：

读取上一个控制周期所确定的竖直平面上的累计偏移角度；

查询上一个控制周期内的竖直平面上的姿态信息；

根据查询结果确定竖直平面上的偏移角度增量；

将所述偏移角度增量与上一个控制周期的累计偏移角度叠加后，确定为当前控制周期的累计偏移角度；

将前控制周期的累计偏移角度确定为无人机在竖直平面上的偏移角度。

进一步地，所述根据所述投射角度确定波束赋形的权值参数，包括：

读取预先存储的权值参数对照表；

在所述权值参数对照表中查询所述投射角度对应的权值参数。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种一种无人机，所述无人机上搭载有方位追踪装置，且所述方位追踪装置上固定设置有阵列天线；所述无人机上还设置有控制器，用于控制所述方位追踪装置和所述阵列天线；

所述控制器包括：

初始模块，用于初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向；

获取模块，用于获取无人机的位置状态信息，所述位置状态信息包括无人机的位置信息、水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

水平追踪模块，用于根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，补偿水平平面上的角度偏移；

竖直追踪模块，用于根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，补偿竖直平面上的角度偏移；

发送模块，用于将信号通过所述阵列天线进行发送。

进一步地，所述方位追踪装置为电动旋转台，能够在水平平面上旋转；

所述无人机上还设置有信息采集装置，用于采集无人机的位置状态信息；

所述信息采集装置包括：GPS单元、加速度传感器和陀螺仪。

本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：

本申请的方案采用阵列天线进行定向的信号传输，能够大幅提升天线增益，增加信号覆盖范围，使其能够用于传输高清图像传输；将阵列天线的位置追踪分解为水平平面、竖直平面两部分进行控制；采用方位追踪装置进行水平平面上的方位追踪，该装置的体积和重量比三维追踪设备减小了一半以上，且追踪速度显著提高；采用波束赋形技术进行竖直平面上的方位追踪，能够极大地降低算法复杂程度，能够提高追踪的实时性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种无人机的通信方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种无人机的通信方法的控制流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的水平平面和竖直平面的控制范围示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种无人机的通信方法的流程图。该方法应用于设置有方位追踪装置、且所述方位追踪装置上设置有阵列天线的无人机；该方法包括：

步骤S1：初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向；

步骤S2：获取无人机的位置状态信息，所述位置状态信息包括无人机的位置信息、水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

步骤S3：根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，补偿水平平面上的角度偏移；

步骤S1：根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，补偿竖直平面上的角度偏移；

步骤S5：将信号通过所述阵列天线进行发送。

本申请的方案采用阵列天线进行定向的信号传输，能够大幅提升天线增益，增加信号覆盖范围，使其能够用于传输高清图像传输；将阵列天线的位置追踪分解为水平平面、竖直平面两部分进行控制；采用方位追踪装置进行水平平面上的方位追踪，该装置的体积和重量比三维追踪设备减小了一半以上，且追踪速度显著提高；采用波束赋形技术进行竖直平面上的方位追踪，能够极大地降低算法复杂程度，能够提高追踪的实时性。

一些实施例中，所述初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向，包括：

步骤S101：无人机与接收端之间建立无线通信链路；

步骤S102：获取接收端的位置信息；

步骤S103：根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，控制所述方位追踪装置旋转至面向接收端的方向；

步骤S104：根据无人机和接收端之间的相对位置，控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，使所述阵列天线的信号波束指向接收端。

在无人机启动运行时，首先需要一个初始化的过程，将阵列天线调整到可以工作状态，使其的信号波束对准接收端，以便于后续的动态跟踪控制。本申请的跟踪控制方案是基于动态补偿的思路，也就是说，初始状态下先将方位准，然后记录后续的运动过程引起的角度偏移，对偏移量进行补偿，从而使天线的方向始终跟踪接收端。

参照图2，一些实施例中，所述方法还包括：

在一个控制周期开始时，获取无人机的位置状态信息和接收端的位置信息；其中，无人机的位置状态信息包括：无人机的当前位置信息、上一个控制周期内的水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

根据无人机的位置状态信息和接收端的位置信息对所述方位追踪装置和所述阵列天线进行控制；

当该控制周期结束时，进入下一个控制周期。

本申请的实施例中，可以将运行过程细分为多个连续的控制周期，每个控制周期都进行一次方位的校准控制。每个控制周期的时长是预先设定，比如可以设定为1毫秒至0.1秒的任意数值。如果控制周期为0.1秒表明每秒会进行10次跟踪校准，如果控制周期为1毫秒则表明每秒会进行1000次跟踪校准，控制周期越短，说明跟踪控制越精确。

控制周期的具体数值可以根据硬件的性能进行设定，硬件性能强则控制周期可以设置较短。也可以根据使用需求设定控制周期，如果无人机的运动速度较快，则需要设定较短的控制周期来保证跟踪的实时性。

一些实施例中，所述根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，包括：

根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，确定无人机在水平平面上的第一偏移角度；

根据水平平面上的姿态信息确定无人机在水平平面上的第二偏移角度；

将水平平面上的第一偏移角度与水平平面上的第二偏移角度叠加后获取水平平面上的总偏移角度；

根据水平平面上的总偏移角度，控制所述方位追踪装置向相反方向旋转相同的角度。

参照图3，在三维空间坐标中，方位追踪装置只负责X轴和Y轴所在的水平平面上的方向控制。在本实施例中，将Y轴正方向定义为起点和终点，依次从Y轴正向、X轴负向、Y轴负向、X轴正向再到Y轴正向旋转一周，将该旋转方向定义为水平控制的正方向；将Y轴负向定义为0°，则水平控制的角度取值范围是-180°～180°。

一些实施例中，所述确定无人机在水平平面上的第一偏移角度，包括：

在当前的控制周期内，根据无人机的当前位置信息和接收端的位置信息，确定接收端相对于无人机的在水平平面上的当前相对角度；

查询上一个控制周期的接收端相对于无人机的历史相对角度；

根据当前相对角度和历史相对角度确定水平平面上的第一偏移角度；

相应地，所述确定无人机在水平平面上的第二偏移角度，包括：

查询上一个控制周期内的水平平面上的姿态信息；

根据查询结果确定水平平面上的第二偏移角度。

参照图3，假设在某个控制周期，根据位置信息计算得到当前相对角度应为50°，查询上一控制周期的历史相对角度为52°，则第一偏移角度为-2°；再根据姿态信息计算第二偏移角度为1°；那么总偏移角度就是-1°，需要控制方位追踪装置朝反方向旋转1°即可。

需要说明的是，姿态信息包括角速度，可以通过陀螺仪和加速度传感器检测获得，根据角速度的累计即可算出偏移角度。

本申请的方案在每个控制周期，都根据偏移量进行一次方位校准，计算比较简单，运算速度快，能够保证跟踪控制的实时性。

一些实施例中，所述根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，包括：

在当前的控制周期内，根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，确定无人机与接收端之间的竖直平面上的当前相对角度；

根据竖直平面上的姿态信息确定无人机在竖直平面上的偏移角度；

根据竖直平面上的偏移角度修正竖直平面上的当前相对角度，确定竖直平面上的投射角度；

根据所述投射角度确定波束赋形的权值参数；

根据所述权值参数控制所述阵列天线的工作，使所述阵列天线发射的信号波束的方向与所述投射角度相同。

需要说明的是，由于竖直平面并不发生机械旋转，因而直接根据无人机与接收端之间的距离和高度差计算当前相对角度，再根据姿态信息修正无人机姿态造成的角度偏移，即可确定当前相对角度。

参照图3，在三维空间坐标中，阵列天线只负责Z轴所在的竖直平面上的方向调整。在本实施例中，将Z轴正方向定义为起点，Z轴负方向定义为终点，从Z轴正向经过X轴正向到Z轴负向旋转半周，将该旋转方向定义为竖直控制的正方向；将Z轴正向定义为0°，则Z轴负向为180°，竖直控制的角度取值范围是0°～180°。

一些实施例中，所述根据竖直平面上的姿态信息确定无人机在竖直平面上的偏移角度，包括：

读取上一个控制周期所确定的竖直平面上的累计偏移角度；

查询上一个控制周期内的竖直平面上的姿态信息；

根据查询结果确定竖直平面上的偏移角度增量；

将所述偏移角度增量与上一个控制周期的累计偏移角度叠加后，确定为当前控制周期的累计偏移角度；

将前控制周期的累计偏移角度确定为无人机在竖直平面上的偏移角度。

需要说明的是，竖直平面上的偏移角度是累计偏移角度，也即从启动工作开始到当前控制周期开始前，全部的累计偏移量。因而在计算过程中，每个控制周期最终确定的都是累计偏移角度。

一些实施例中，所述根据所述投射角度确定波束赋形的权值参数，包括：

读取预先存储的权值参数对照表；

在所述权值参数对照表中查询所述投射角度对应的权值参数。

在本申请的实施例中，由于阵列天线只负责Z轴所在的竖直平面上的方向调整，方向角度的取值范围只有0°～180°，范围比较小，因而可以通过预先的测试，确定每个角度取值所对应的天线阵列的权值参数。假设每0.1°作为一个取值，则只有1800组权值参数的数据；即使每0.01°作为一个取值，也只有18000组权值参数的数据，这样的角度分辨率已经完全能够满足使用需求。

采用这样的方案，将每个角度取值及其所对应的权值参数，均存储在一个数据表中。在进行控制时，直接从数据表中查询所需要的权值参数即可，这样就不需要进行复杂的权值参数的计算过程，从而极大地节省了计算资源，减少计算所需的时间，可以减少每个控制周期的时间长度，提高校准频率，从而提升跟踪的实时性。

需要进一步说明的是，为了控制阵列天线的体积和重量，本申请的方案采用毫米波天线。由于毫米波的波长较短，根据天线理论，毫米波系统的天线尺寸也较小，使得能够在小范围空间中放置几百甚至上千根天线，更有利于大规模天线技术的应用。毫米波通信能够通过波束追踪技术保持毫米波波束对准，能够充分利用天线阵列增益，保持毫米波通信链路，提高毫米波通信性能。

本申请的实施例采用以上所述的技术方案，能够实现高增益信号的发送与接收，大幅提升天线增益，在天线覆盖范围内，可以在实现稳定的10Mbps码流的高画质图像传输。同时，由于高增益，可以将无人机的最远距离从7km提升到10km。在实际使用中，信号传输更加稳定，操控更加自如，飞行安全也能得到更全面的保障。另外，天线的良好定向性可将其他方向来的干扰信号幅度大大降低，从而保证图传链路的稳定可靠。

本申请还提供如下的实施例：

一种无人机，所述无人机上搭载有方位追踪装置，且所述方位追踪装置上固定设置有阵列天线；所述无人机上还设置有控制器，用于控制所述方位追踪装置和所述阵列天线；

所述控制器包括：

初始模块，用于初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向；

获取模块，用于获取无人机的位置状态信息，所述位置状态信息包括无人机的位置信息、水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

水平追踪模块，用于根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，补偿水平平面上的角度偏移；

竖直追踪模块，用于根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，补偿竖直平面上的角度偏移；

发送模块，用于将信号通过所述阵列天线进行发送。

一些实施例中，所述方位追踪装置为电动旋转台，能够在水平平面上旋转；

所述无人机上还设置有信息采集装置，用于采集无人机的位置状态信息；

所述信息采集装置包括：GPS单元、加速度传感器和陀螺仪。

关于上述实施例中的无人机，其中各个模块执行操作的具体步骤已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处不再详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种无人机的通信方法，其特征在于，该方法应用于设置有方位追踪装置、且所述方位追踪装置上设置有阵列天线的无人机；该方法包括：

初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向；

获取无人机的位置状态信息，所述位置状态信息包括无人机的位置信息、水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，补偿水平平面上的角度偏移；

根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，补偿竖直平面上的角度偏移；

将信号通过所述阵列天线进行发送；

还包括：在一个控制周期开始时，获取无人机的位置状态信息和接收端的位置信息；其中，无人机的位置状态信息包括：无人机的当前位置信息、上一个控制周期内的水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

根据无人机的位置状态信息和接收端的位置信息对所述方位追踪装置和所述阵列天线进行控制；

当该控制周期结束时，进入下一个控制周期；

所述根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，包括：

根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，确定无人机在水平平面上的第一偏移角度；

根据水平平面上的姿态信息确定无人机在水平平面上的第二偏移角度；

将水平平面上的第一偏移角度与水平平面上的第二偏移角度叠加后获取水平平面上的总偏移角度；

根据水平平面上的总偏移角度，控制所述方位追踪装置向相反方向旋转相同的角度；

所述确定无人机在水平平面上的第一偏移角度，包括：

在当前的控制周期内，根据无人机的当前位置信息和接收端的位置信息，确定接收端相对于无人机的在水平平面上的当前相对角度；

查询上一个控制周期的接收端相对于无人机的历史相对角度；

根据当前相对角度和历史相对角度确定水平平面上的第一偏移角度；

相应地，所述确定无人机在水平平面上的第二偏移角度，包括：

查询上一个控制周期内的水平平面上的姿态信息；

根据查询结果确定水平平面上的第二偏移角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向，包括：

无人机与接收端之间建立无线通信链路；

获取接收端的位置信息；

根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，控制所述方位追踪装置旋转至面向接收端的方向；

根据无人机和接收端之间的相对位置，控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，使所述阵列天线的信号波束指向接收端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，包括：

在当前的控制周期内，根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，确定无人机与接收端之间的竖直平面上的当前相对角度；

根据竖直平面上的姿态信息确定无人机在竖直平面上的偏移角度；

根据竖直平面上的偏移角度修正竖直平面上的当前相对角度，确定竖直平面上的投射角度；

根据所述投射角度确定波束赋形的权值参数；

根据所述权值参数控制所述阵列天线的工作，使所述阵列天线发射的信号波束的方向与所述投射角度相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据竖直平面上的姿态信息确定无人机在竖直平面上的偏移角度，包括：

读取上一个控制周期所确定的竖直平面上的累计偏移角度；

查询上一个控制周期内的竖直平面上的姿态信息；

根据查询结果确定竖直平面上的偏移角度增量；

将所述偏移角度增量与上一个控制周期的累计偏移角度叠加后，确定为当前控制周期的累计偏移角度；

将前控制周期的累计偏移角度确定为无人机在竖直平面上的偏移角度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述投射角度确定波束赋形的权值参数，包括：

读取预先存储的权值参数对照表；

在所述权值参数对照表中查询所述投射角度对应的权值参数。

6.一种无人机，其特征在于：所述无人机上搭载有方位追踪装置，且所述方位追踪装置上固定设置有阵列天线；所述无人机上还设置有控制器，用于控制所述方位追踪装置和所述阵列天线；

所述控制器包括：

初始模块，用于初始化所述方位追踪装置所面向的方位和所述阵列天线的信号波束的指向；

获取模块，用于获取无人机的位置状态信息，所述位置状态信息包括无人机的位置信息、水平平面上的姿态信息和竖直平面上的姿态信息；

水平追踪模块，用于根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，补偿水平平面上的角度偏移；

竖直追踪模块，用于根据所述位置状态信息控制所述阵列天线调整信号波束在竖直平面上的角度，补偿竖直平面上的角度偏移；

发送模块，用于将信号通过所述阵列天线进行发送；

所述根据所述位置状态信息控制所述方位追踪装置在水平平面上进行偏转动作，包括：

根据无人机的位置信息和接收端的位置信息，确定无人机在水平平面上的第一偏移角度；

根据水平平面上的姿态信息确定无人机在水平平面上的第二偏移角度；

将水平平面上的第一偏移角度与水平平面上的第二偏移角度叠加后获取水平平面上的总偏移角度；

根据水平平面上的总偏移角度，控制所述方位追踪装置向相反方向旋转相同的角度；

所述确定无人机在水平平面上的第一偏移角度，包括：

在当前的控制周期内，根据无人机的当前位置信息和接收端的位置信息，确定接收端相对于无人机的在水平平面上的当前相对角度；

查询上一个控制周期的接收端相对于无人机的历史相对角度；

根据当前相对角度和历史相对角度确定水平平面上的第一偏移角度；

相应地，所述确定无人机在水平平面上的第二偏移角度，包括：

查询上一个控制周期内的水平平面上的姿态信息；

根据查询结果确定水平平面上的第二偏移角度。

7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于：所述方位追踪装置为电动旋转台，能够在水平平面上旋转；

所述无人机上还设置有信息采集装置，用于采集无人机的位置状态信息；

所述信息采集装置包括：GPS单元、加速度传感器和陀螺仪。

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