CN113008221A - 天线姿态的测试设备、方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种天线姿态测试设备、方法及系统。包括：处理器、加速度传感器、磁传感器和数据传输模组；加速度传感器与处理器连接，用于采集第一数据，将第一数据发送给处理器；磁传感器与处理器连接，用于在工作状态下采集第二数据；将第二数据发送给处理器；处理器与数据传输模组连接，用于基于第一数据和第二数据确定待测试天线的姿态信息；将姿态信息发送给数据传输模组；数据传输模组，用于在工作状态下将姿态信息上传至测试平台；处理器，还用于对磁传感器和数据传输模组的运行模式进行控制，使得磁传感器和数据传输模组不同时处于工作状态。本发明实施例在每次测量前无需人力去进行校准工作，从而可以降低人力时间成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及天线姿态测量技术领域，尤其涉及一种天线姿态的测试设备、方法及系统。
背景技术
在窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)领域，NB基站的电磁覆盖范围与NB基站天线的俯仰角、方位角、横滚角、天线挂高、天线分集距离和隔离距离等参数息息相关。由于NB基站长时间设置在室外，NB基站天线的俯仰角和方位角等参数容易受到外界因素影响而发生变化，参数的变化可影响NB基站的预期电磁覆盖范围，进而可导致部分位置产生信号盲区并造成严重的系统内频率干扰。为了避免上述情况的发生，就需要定期测量NB基站天线姿态，并在天线参数发生变化后及时调整。
目前，NB基站天线姿态的测量方式主要由技术人员定期通过测量设备对天线参数进行测量。技术人员测量天线姿态的过程为：技术人员去现场后，校准测量设备，并将对应的测量设备安装在被测基站天线上，测量设备中的微电子机械系统基于重力加速度计原理精确测量天线下倾角；利用磁阻敏感器件传感器原理测量天线方位角，并通过软件计算校准，消除天线位置测量的磁干扰引起的偏差，以获得天线参数的测量结果。
然而，上述NB基站天线姿态的测量方式存在如下问题：
1)技术人员需要定期去现场进行测量，费时费力，测量和维护成本高；
2)NB基站天线参数发生变化时，无法及时通知技术人员前去测量调整，影响NB基站天线性能；
3)每次测量前都需要人力去进行校准工作，且校准难度大，导致人力时间成本增加。
发明内容
本发明实施例提供一种天线姿态测试设备、方法及系统，以解决现有技术中NB基站天线姿态的每次测量前都需要人力去进行校准工作，且校准难度大，导致人力时间成本增加的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种天线姿态测试设备，所述设备固定在待测试天线上，所述设备包括：处理器、加速度传感器、磁传感器和数据传输模组；其中，
所述加速度传感器与所述处理器连接，用于采集所述待测试天线的第一数据，并将采集的第一数据发送给所述处理器；
所述磁传感器与所述处理器连接，用于在处于工作状态的情况下采集所述待测试天线的第二数据；并将采集的第二数据发送给所述处理器；
所述处理器与所述数据传输模组连接，用于接收所述加速度传感器发送的第一数据和所述磁传感器发送的第二数据，基于所述第一数据和第二数据确定所述待测试天线的姿态信息；并将上报信息发送给所述数据传输模组，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述数据传输模组，用于在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台；
所述处理器，还用于对所述磁传感器和所述数据传输模组的运行模式进行控制，使得所述磁传感器和所述数据传输模组不同时处于工作状态。
第二方面，本发明实施例提供一种天线姿态测试方法，应用于天线姿态测试设备，所述设备固定在待测试天线上，所述方法包括：
所述天线姿态测试设备中加速度传感器采集所述待测试天线的第一数据，并将采集的第一数据发送给所述天线姿态测试设备中处理器；
所述天线姿态测试设备中磁传感器在处于工作状态的情况下采集所述待测试天线的第二数据；并将采集的第二数据发送给所述处理器；
所述处理器接收所述加速度传感器发送的第一数据和所述磁传感器发送的第二数据，基于所述第一数据和第二数据确定所述待测试天线的姿态信息；并将上报信息发送给所述数据传输模组，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述数据传输模组在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台；
其中，所述磁传感器和所述数据传输模组的运行模式由所述处理器进行控制，使得所述磁传感器和所述数据传输模组不同时处于工作状态。
第三方面，本发明实施例提供一种天线姿态测试系统，所述系统包括：上述天线姿态测试设备和测试平台；其中，
所述天线姿态测试设备固定在待测试天线上，用于对所述待测试天线的姿态信息进行测量；在所述姿态信息异常或者上报周期达到的情况下，将上报信息发送给所述测试平台，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述测试平台，用于接收所述天线姿态测试设备发送的上报信息；基于所述姿态信息确定所述待测试天线的运行情况。
本发明实施例中，天线姿态测试设备通过固定在待测试天线上，采用加速度传感器采集表征待测试天线姿态信息的第一数据，采用磁传感器采集表征待测试天线姿态信息的第二数据，采用处理器基于第一数据和第二数据进行姿态计算，确定该待测试天线的姿态信息，并采用数据传输模组将姿态信息上传给测试平台。
如此，一方面，通过将该天线姿态测试设备固定在待测试天线上，并通过数据传输模组将姿态信息上传给测试平台，这样，技术人员无需定期去现场进行测量，从而可以降低测量和维护成本；另一方面，通过数据传输模组将姿态信息上传给测试平台，并使用测试平台进行监控，当待测试天线的参数发生变化时，可以及时通知技术人员前去测量调整，这样，可以保证待测试天线的性能；又一方面，通过处理器，对磁传感器和数据传输模组的运行模式进行控制，使得所述磁传感器和所述数据传输模组不同时处于工作状态，这样，可以降低磁传感器周边的磁干扰，避免磁干扰妨碍磁传感器采集数据，从而在每次测量前无需人力去进行校准工作，进而可以降低人力时间成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本发明实施例提供的天线姿态测试设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的天线姿态测试方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的天线姿态测试系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的天线姿态测试系统的应用场景示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了方便理解，以下对本发明实施例涉及的一些内容进行说明。
一、NB-IoT。
NB-IoT称之为窄带物联网，构建于蜂窝网络，其带宽仅消耗大约180KHZ，可直接部署于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)网络，通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)网络或长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络，以降低部署成本和实现平滑升级。NB-IoT是新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫做低功耗广域网。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高的高效连接。NB-IoT设备电池的寿命可提升至10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
二、加速度传感器。
加速度传感器是以一种能够测量加速度的传感器，通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。加速度传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力进行测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。
三、磁传感器。
磁传感器是把磁场、电流、应力应变、温度和光等外界因素引起敏感元件磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。磁传感器广泛应用于现代工业和电子产品中，以感应磁场强度来测试电流、位置和方向等物理参数。
需要说明的是，本发明实施例的天线姿态测试设备应用于天线姿态测试系统中，所述天线姿态测试系统包括该天线姿态测试设备和测试平台，所述天线姿态测试设备用于测试待测试天线的姿态信息，将所述姿态信息上传至测试平台，所述测试平台用于监控所述待测试天线的姿态信息，确定所述待测试天线的姿态信息是否存在异常。
下面首先对本发明实施例提供的天线姿态测试设备进行说明。
参见图1，图中示出了本发明实施例提供的天线姿态测试设备的结构示意图，所述设备固定在待测试天线上。如图1所示，所述设备包括：处理器101、数据采集模组102和数据传输模组103；其中，
所述数据采集模组102包括加速度传感器1021和磁传感器1022；
所述加速度传感器1021与所述处理器101连接，用于采集所述待测试天线的第一数据，并将采集的第一数据发送给所述处理器101；
所述磁传感器1022与所述处理器101连接，用于在处于工作状态的情况下采集所述待测试天线的第二数据；并将采集的第二数据发送给所述处理器101；
所述处理器101与所述数据传输模组103连接，用于接收所述加速度传感器1021发送的第一数据和所述磁传感器1022发送的第二数据，基于所述第一数据和第二数据确定所述待测试天线的姿态信息；并将上报信息发送给所述数据传输模组103，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述数据传输模组103，用于在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台；
所述处理器101，还用于对所述磁传感器1022和所述数据传输模组103的运行模式进行控制，使得所述磁传感器1022和所述数据传输模组103不同时处于工作状态。
具体的，所述待测试天线上可以为NB基站天线，所述天线姿态测试设备可以采用3M胶粘贴于NB基站天线上，区别于传统的抱箍安装，防水防尘，可满足终端长期户外工作的要求。该天线姿态测试设备可以粘贴于所述NB基站天线的任何位置，在一可选实施方式中，所述天线姿态测试设备可以采用3M胶粘贴于NB基站天线上的顶部或底部，这样，更便于安装和测试。
所述处理器101采用低功耗微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，该MCU集成模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)电压检测和硬件看门狗检测；并集成姿态算法，获取加速度传感器1021采集的第一数据和磁传感器1022采集的第二数据，通过该姿态算法得到姿态信息。其中，ADC电压检测电池电量是否异常，看门狗电路可以检测该设备是否工作异常。
所述加速度传感器1021实时获取第一数据，该第一数据可以为空间坐标系中z轴数据，所述加速度传感器1021，具体用于采集待测试天线的第一数据，基于所述第一数据确定所述待测试天线的晃动信息；并在所述晃动信息表明所述待测试天线存在晃动，或者在所述晃动信息表明所述待测试天线不存在晃动但是预设时间达到的情况下，将采集的第一数据发送给所述处理器101。所述磁传感器1022在处于工作状态的情况下获取第二数据，该第二数据可以为空间坐标系中x和y轴数据。
所述数据传输模组103可以包括NB模块1031和天线1032，所述处理器101通过串口将数据发送给NB模块1031，所述NB模块1031将数据打包，并基于天线1032通过NB网络发送给NB基站，NB基站再将打包的数据发送给测试平台，相应的，设备也可以通过该NB模块1031获取测试平台发送的下行信息。所述下行信息可以包括配置信息和/或升级信息，该配置信息可以包括处理器101的配置数据，如上报周期等信息，实际应用中，所述数据传输模组103，还用于接收所述测试平台的上报周期；并将所述上报周期发送给所述处理器101；所述数据传输模组103，具体用于在处于工作状态的情况下，且所述上报周期达到的情况下将所述上报信息上传至测试平台。该升级信息用于对处理器101的主程序进行升级。所述天线1032可以为柔性印刷电路(Flexible Printed Circuit，FPC)天线，其内置于该设备，使得该设备尺寸较小，一体性较好，还可以防水防尘，满足终端长期户外工作的要求。另外，所述数据传输模组103还可以包括用户识别(Subscriber Identity Modula，SIM)卡。
本发明实施例中，磁传感器1022的原理是感应磁场参数来判定方位，而对磁传感器1022的干扰有软磁干扰和硬磁干扰。含有铁钴镍等材质会对磁传感器1022造成软磁干扰，电流的波动会对磁传感器1022造成硬磁干扰。为了消除磁传感器1022的硬磁干扰，一方面，通过所述处理器101对所述磁传感器1022和所述数据传输模组103的运行模式进行控制，使得所述磁传感器1022和所述数据传输模组103不同时处于工作状态，实际应用中，所述处理器101通过控制指令让磁传感器1022与NB模块1031分时工作的方式，来避免NB模块1031的电流干扰到磁传感器1022采集第二数据。另一方面，在印制电路板上布局时，所述磁传感器1022和所述数据传输模组103在所述天线姿态测试设备的印制电路板上的布局间隔大于第一预设间隔，也就是说，尽量在印制电路板上布局磁传感器1022远离NB模块1031。另外，为了消除磁传感器1022的软磁干扰，所述印制电路板上与所述磁传感器1022的布局间隔小于或等于第二预设间隔的固定部件的材质为不锈钢或铜。在实际应用中，可以将磁传感器1022周边的常规含镍螺丝换成不锈钢螺丝和铜螺丝，从而通过降低镊成分来降低软磁干扰。
进一步的，该天线姿态测试设备还可以包括电源模组104，所述电源模组104可以包括电池1041、电源芯片1042和负载开关1043，电池1041包括锂亚电池ER和电池电容器SPC，锂亚电池ER具有高能量密度、长寿命、宽工作温度、漏电流小和安全可靠等特点；因此，所述锂亚电池ER，用于在未钝化的情况下，对所述天线姿态测试设备进行供电。
但是，同时锂亚电池ER也具有钝化的特点，此时，可以借助于电池电容器SPC对设备进行供电。具体的，电池电容器SPC具有脉冲输出能力强和可反复充电等特点，在所述锂亚电池ER未钝化的情况下，可以通过锂亚电池ER给电池电容器SPC储能，所述电池电容器SPC，用于在所述锂亚电池ER钝化的情况下，对所述天线姿态测试设备进行供电。
如此，在锂亚电池ER钝化的情况下，也就是说，在锂亚电池ER放不出电的情况下，采用电池电容器SPC提供瞬间大电流，不仅可以满足NB模块1031通信时的电流要求，也可以保证电池1041在低电量的情况下也可以提供大电流。
另外，该天线姿态测试设备还可以包括指示灯模组105，该指示灯模组105可以包括双色灯，该双色灯可以对该天线姿态测试设备的运行状态进行指示，具体如何指示在下面进行详细说明。
本发明实施例中，天线姿态测试设备通过固定在待测试天线上，采用加速度传感器采集表征待测试天线姿态信息的第一数据，采用磁传感器采集表征待测试天线姿态信息的第二数据，采用处理器基于第一数据和第二数据进行姿态计算，确定该待测试天线的姿态信息，并采用数据传输模组将姿态信息上传给测试平台。
如此，一方面，通过将该天线姿态测试设备固定在待测试天线上，并通过数据传输模组将姿态信息上传给测试平台，这样，技术人员无需定期去现场进行测量，从而可以降低测量和维护成本；另一方面，通过数据传输模组将姿态信息上传给测试平台，并使用测试平台进行监控，当待测试天线的参数发生变化时，可以及时通知技术人员前去测量调整，这样，可以保证待测试天线的性能；又一方面，通过处理器，对磁传感器和数据传输模组的运行模式进行控制，使得所述磁传感器和所述数据传输模组不同时处于工作状态，这样，可以降低磁传感器周边的磁干扰，避免磁干扰妨碍磁传感器采集数据，从而在每次测量前无需人力去进行校准工作，进而可以降低人力时间成本。
并且，该设备也采用了低功耗的硬件设计，满足性能的要求下降低了整机的待机电流。实际应用中，加速度传感器1021、磁传感器1022和处理器101可以选用待机电流较低的芯片，采样电路可以选用大阻值电阻，电源芯片1042可以选择开关电源，而按键检测电路可以增加二极管，防止电流灌入处理器，这些硬件设计降低了硬件电路的电流消耗，从而提高了该设备的使用寿命。
下面基于上述介绍的天线姿态测试设备对天线姿态测试方法进行详细说明。
参见图2，图中示出了本发明实施例提供的天线姿态测试方法的流程示意图。如图2所示，该方法具体包括以下步骤：
步骤201，所述天线姿态测试设备中加速度传感器采集所述待测试天线的第一数据，并将采集的第一数据发送给所述天线姿态测试设备中处理器；
步骤202，所述天线姿态测试设备中磁传感器在处于工作状态的情况下采集所述待测试天线的第二数据；并将采集的第二数据发送给所述处理器；
步骤203，所述处理器接收所述加速度传感器发送的第一数据和所述磁传感器发送的第二数据，基于所述第一数据和第二数据确定所述待测试天线的姿态信息；并将上报信息发送给所述数据传输模组，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
步骤204，所述数据传输模组在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台；
其中，所述磁传感器和所述数据传输模组的运行模式由所述处理器进行控制，使得所述磁传感器和所述数据传输模组不同时处于工作状态。
所述加速度传感器将采集的第一数据发送给所述天线姿态测试设备中处理器之前，所述方法还包括：
所述加速度传感器基于所述第一数据确定所述待测试天线的晃动信息；
所述加速度传感器在所述晃动信息表明所述待测试天线存在晃动的情况下，或者在所述晃动信息表明所述待测试天线不存在晃动但是预设时间达到的情况下，执行所述将采集的第一数据发送给所述天线姿态测试设备中处理器的步骤。
在通常情况下，由于NB基站天线在一定辐射角度上，其辐射强度会达到最大，若NB基站天线的姿态发生变化，则所述NB基站天线的辐射角度可能会发生偏移，如此，其覆盖小区的信号强度可能就会减弱。因此，可以通过监测所述NB基站天线的姿态信息，确定所述NB基站天线的姿态是否存在异常，来确定所述NB基站天线的辐射角度是否发生异常。
具体的，可以有两种方式来确定NB基站天线是否存在异常。
第一种方式为：通过加速度传感器1021实时测试的晃动信息，确定NB基站天线是否存在异常，若晃动信息表明所述NB基站天线存在晃动，则所述NB基站天线存在异常。该种方式测试的是NB基站天线的姿态瞬时异常。
第二种方式为：NB基站天线的姿态可能是缓慢变化的，此时，通过观测预设时间内的姿态，确定该姿态是否与NB基站天线的基准姿态存在差异，从而确定所述NB基站天线的姿态是否存在异常。若该姿态与NB基站天线的基准姿态的差值在预设范围内，则确定所述NB基站天线的姿态未存在异常，若该姿态与NB基站天线的基准姿态的差值超出预设范围，则确定所述NB基站天线的姿态存在异常。
为了降低功耗，提高天线姿态测试设备的使用寿命，在第一种方式中，晃动信息表征未存在晃动时，所述处理器101处于休眠状态，且磁传感器1022处于未打开状态，也就是说，所述处理器101和磁传感器1022处于未工作状态。而晃动信息表征存在晃动时，所述加速度传感器1021通过将采集的第一数据发送给处理器101，唤醒处理器101，然后处理器101通过指令打开磁传感器1022，使得磁传感器1022采集第二数据，并将采集的第二数据发送给处理器101。所述处理器101接收所述加速度传感器1021发送的第一数据和磁传感器1022发送的第二数据，通过姿态算法计算获得NB基站天线的姿态信息，并将该姿态信息发送给NB模块1031，NB模块1031借助于天线1032将上报信息发送给测试平台。此时，所述上报信息不仅包括NB基站天线的姿态信息，还包括了该NB基站天线的姿态异常信息。
在第二种方式中，晃动信息表征未存在晃动时，所述处理器101处于休眠状态，且磁传感器1022处于未打开状态，也就是说，所述处理器101和磁传感器1022处于未工作状态。所述处理器101采用定时器进行计时，在晃动信息表明所述待测试天线不存在晃动但是预设时间达到的情况下，该定时器唤醒所述处理器101，所述处理器接收所述加速度传感器1021发送的第一数据，通过指令打开磁传感器1022，使得磁传感器1022采集第二数据，并将采集的第二数据发送给处理器101，所述处理器101接收磁传感器1022发送的第二数据，基于第一数据和第二数据，通过姿态算法计算获得NB基站天线的姿态信息，并将该姿态信息发送给NB模块1031，NB模块1031借助于天线1032将上报信息发送给测试平台。此时，所述上报信息包括NB基站天线的姿态信息，相应的，所述测试平台通过将该次测试的姿态与NB基站天线的基准姿态进行比较，若差值在预设范围内，则确定NB基站天线的姿态未发生异常，若差值超出预设范围，则确定NB基站天线存在异常。
在第一种方式和第二种方式中，所述数据传输模组可以实时上报，也就是说，在接收到处理器发送的姿态信息即发送上报信息给测试平台，也可以周期上报，也就是说，在接收到处理器发送的姿态信息的情况下，不立即发送上报信息给测试平台，而是在上报周期达到的情况下，才发送上报信息给测试平台。
进一步的，所述数据传输模组在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台的步骤之前，所述方法还包括：
所述数据传输模组接收所述测试平台的上报周期；
所述数据传输模组在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台，包括：
所述数据传输模组在处于工作状态的情况下，且所述上报周期达到的情况下将所述上报信息上传至测试平台。
所述数据传输模组在接收到上报信息之后，在上报周期达到的情况下，才会将该上报周期进行上报。
需要说明的是，在第二种方式中，所述预设时间可以预先存储在本地，也可以通过测试平台进行配置。所述预设时间可以与上报周期不同，也可以与上报周期相同。若所述预设时间配置与所述上报周期相同，也就是说，在预设时间达到的情况下，处理器获得姿态信息，将姿态信息发送给数据传输模组，相应的，数据传输模组检测到上报周期已经达到，在接收到处理器发送的姿态信息之后，立即将上报信息发送给测试平台。
为了监测该天线姿态测试设备运行是否正常，所述NB模块1031在处于工作状态的情况下还可以借助于天线1032将电池1041的电压信息发送给测试平台。此时，上报信息中还可以包括电池1041的电压信息。
进一步的，所述NB模块1031在处于工作状态的情况下还可以监测是否接收到测试平台的下行信息，所述下行信息可以包括配置信息和/或升级信息。该配置信息可以包括处理器101的配置数据，如上报周期等信息，该升级信息用于对处理器101的主程序进行升级。所述NB模块1031若接收到配置信息，所述设备基于该配置信息更新处理器101的配置数据，所述NB模块1031若接收到升级信息，所述设备基于该升级信息升级处理器101的主程序。
需要说明的是，在配置或升级过程中，所述设备中断对NB基站天线进行姿态测试，配置或升级完成之后，重新基于更新的配置数据或升级的主程序对NB基站天线进行姿态测试。
下面对本发明实施例提供的天线姿态测试系统进行说明。
参见图3，图中示出了本发明实施例提供的天线姿态测试系统的结构示意图。如图3所示，天线姿态测试系统包括：上述天线姿态测试设备301和测试平台302；其中，
所述天线姿态测试设备301固定在待测试天线上，用于对所述待测试天线的姿态信息进行测量；在所述姿态信息异常或者上报周期达到的情况下，将上报信息发送给所述测试平台302，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述测试平台302，用于接收所述天线姿态测试设备301发送的上报信息；基于所述姿态信息确定所述待测试天线的运行情况。
所述待测试天线可以为NB基站天线，所述天线姿态测试设备301可以通过3M胶粘贴于NB基站天线顶部，通过内置的传感器定时或者在NB基站天线姿态异常时采集NB基站天线的姿态信息，并通过NB网络将上报信息上传到测试平台302。所述天线姿态测试设备301通过内置的电池供电，测试平台302可以配置天线姿态测试设备301的上报周期，根据上报周期的不同，天线姿态测试设备301的使用寿命在5～8年。
所述测试平台302可以在显示平台上显示天线姿态测试设备301的报装数据，该报装数据可以包括天线姿态测试设备301的标识、GPS数据和高度数据。所述测试平台302还可以在显示平台上显示天线姿态测试设备301测试的姿态信息，该姿态信息可以包括方位角、俯仰角和横滚角。所述测试平台302还可以在显示平台上显示天线姿态测试设备301的电池电压信息。
可选的，所述系统还包括：移动终端303；其中，
所述移动终端303，用于在将所述天线姿态测试设备301固定在所述待测试天线的情况下，获取所述待测试天线的位置信息；并将所述位置信息发送给所述测试平台302；
所述测试平台302，还用于在所述运行情况表明异常的情况下，基于所述位置信息确定所述待测试天线的位置。
所述移动终端303用于天线姿态测试设备301装配到NB基站天线的情况下，通过应用程序APP获得移动终端中的GPS数据和高度数据，并将这些数据上传到测试平台302上。由于移动终端靠近该NB基站天线，因此，移动终端获得的GPS数据和高度数据即为NB基站天线的GPS数据和高度数据。其中，所述高度数据表征天线姿态测试设备301固定于NB基站天线的高度。
通过上述方式确定NB基站天线的GPS数据和高度数据，使得天线姿态测试设备301迁移具备重新包装能力。通过关机按钮关闭天线姿态测试设备301，然后将天线姿态测试设备301运送到新地址后，重新激活。具体的，可以采用移动终端重新测试新的NB基站天线的GPS数据和高度数据，并重新绑定天线姿态测试设备301，即可完成所述天线姿态测试设备301的迁移和重新报装。
本发明实施例中，通过天线姿态测试设备301测试待测试天线的姿态信息，并通过天线姿态测试设备301与测试平台302进行交互，使天线姿态测试设备301测试的姿态信息可以发送给测试平台302进行监控，从而可以远程监控待测试天线的姿态是否存在异常。如此，技术人员无需定期去现场进行测量，从而可以降低测量和维护成本；当待测试天线的参数发生变化时，测试平台302可以及时通知技术人员前去测量调整，从而可以保证待测试天线的性能。
另外，通过移动终端303获得NB基站天线的GPS数据和高度数据，可以减少天线姿态测试设备301中适用频次较少的硬件部分如GPS和气压等电路设计，并减少这些电路的电流消耗，从而可以减少成本，降低功耗。
参见图4，图中示出了本发明实施例提供的天线姿态测试系统的应用场景示意图。如图4所示，天线姿态测试系统的应用场景可以包括两个部分，第一部分为基于移动终端将天线姿态测试设备安装于NB基站天线的应用场景，第二部分为天线姿态测试设备对NB基站天线进行姿态测量的应用场景。
首先，介绍基于移动终端将天线姿态测试设备安装于NB基站天线的应用场景。
具体的，首先，移动终端(如手机)的应用程序APP开始对天线姿态测试设备进行报装，扫描天线姿态测试设备的二维码，确定是否扫描成功，若扫描成功，则在输入界面中输入NB基站天线的编号，并获取移动终端所在的位置和海拔高度，若扫描未成功，则继续扫描。
然后，在扫描成功的情况下，确定是否获取绑定信息成功，所述绑定信息包括NB基站天线的编号、移动终端的位置和海拔高度，若确定获取成功，则将该绑定信息经蜂窝(2G、3G、4G或5G等)基站、蜂窝基站控制器、蜂窝网络上传至测试平台。
接着，天线姿态测试设备开始安装，长按开机，双色灯一颜色亮，双击进入消磁程序，以对磁传感器进行初始校准，确定是否校准成功，在双色灯另一颜色亮，且测试平台反馈接收到校准成功结果的情况下，寻找合适位置固定天线姿态测试设备，通常情况下，安装固定于NB基站天线的顶端，并将安装信息上传至测试平台，其中，安装信息可以包括安装位置和安装成功结果。
进一步的，介绍天线姿态测试设备对NB基站天线进行姿态测量的应用场景。
具体的，天线姿态测试设备通过传感器采集数据，获得NB基站天线的晃动信息，在晃动信息表明异常或者上报周期达到的情况下，通过处理器基于传感器采集的数据进行姿态计算，获得天线姿态测试设备的姿态信息，并通过NB模块将上报信息经NB基站、NB基站控制器以及蜂窝网络上传至测试平台。其中，所述上报周期可以为经测试平台发送的配置数据，所述上报信息可以包括姿态信息和天线姿态测试设备的电池电压信息。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种天线姿态测试设备，其特征在于，所述设备固定在待测试天线上，所述设备包括：处理器、加速度传感器、磁传感器和数据传输模组；其中，
所述加速度传感器与所述处理器连接，用于采集所述待测试天线的第一数据，并将采集的第一数据发送给所述处理器；
所述磁传感器与所述处理器连接，用于在处于工作状态的情况下采集所述待测试天线的第二数据；并将采集的第二数据发送给所述处理器；
所述处理器与所述数据传输模组连接，用于接收所述加速度传感器发送的第一数据和所述磁传感器发送的第二数据，基于所述第一数据和第二数据确定所述待测试天线的姿态信息；并将上报信息发送给所述数据传输模组，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述数据传输模组，用于在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台；
所述处理器，还用于对所述磁传感器和所述数据传输模组的运行模式进行控制，使得所述磁传感器和所述数据传输模组不同时处于工作状态。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磁传感器和所述数据传输模组在所述天线姿态测试设备的印制电路板上的布局间隔大于第一预设间隔；和/或，
所述印制电路板上与所述磁传感器的布局间隔小于或等于第二预设间隔的固定部件的材质为不锈钢或铜。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加速度传感器，具体用于采集待测试天线的第一数据，基于所述第一数据确定所述待测试天线的晃动信息；并在所述晃动信息表明所述待测试天线存在晃动，或者在所述晃动信息表明所述待测试天线不存在晃动但是预设时间达到的情况下，将采集的第一数据发送给所述处理器。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数据传输模组，还用于接收所述测试平台的上报周期；并将所述上报周期发送给所述处理器；
所述数据传输模组，具体用于在处于工作状态的情况下，且所述上报周期达到的情况下将所述上报信息上传至测试平台。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括电源模组，所述电源模组包括锂亚电池ER和电池电容器SPC；其中，所述ER，用于在未钝化的情况下，对所述天线姿态测试设备进行供电，所述SPC，用于在所述ER钝化的情况下，对所述天线姿态测试设备进行供电。
6.一种天线姿态测试方法，应用于天线姿态测试设备，其特征在于，所述设备固定在待测试天线上，所述方法包括：
所述天线姿态测试设备中加速度传感器采集所述待测试天线的第一数据，并将采集的第一数据发送给所述天线姿态测试设备中处理器；
所述天线姿态测试设备中磁传感器在处于工作状态的情况下采集所述待测试天线的第二数据；并将采集的第二数据发送给所述处理器；
所述处理器接收所述加速度传感器发送的第一数据和所述磁传感器发送的第二数据，基于所述第一数据和第二数据确定所述待测试天线的姿态信息；并将上报信息发送给所述数据传输模组，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述数据传输模组在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台；
其中，所述磁传感器和所述数据传输模组的运行模式由所述处理器进行控制，使得所述磁传感器和所述数据传输模组不同时处于工作状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加速度传感器将采集的第一数据发送给所述天线姿态测试设备中处理器之前，所述方法还包括：
所述加速度传感器基于所述第一数据确定所述待测试天线的晃动信息；
所述加速度传感器在所述晃动信息表明所述待测试天线存在晃动的情况下，或者在所述晃动信息表明所述待测试天线不存在晃动但是预设时间达到的情况下，执行所述将采集的第一数据发送给所述天线姿态测试设备中处理器的步骤。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述数据传输模组在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台的步骤之前，所述方法还包括：
所述数据传输模组接收所述测试平台的上报周期；
所述数据传输模组在处于工作状态的情况下将所述上报信息上传至测试平台，包括：
所述数据传输模组在处于工作状态的情况下，且所述上报周期达到的情况下将所述上报信息上传至测试平台。
9.一种天线姿态测试系统，其特征在于，所述系统包括：如权利要求1至5中任一项所述的天线姿态测试设备和测试平台；其中，
所述天线姿态测试设备固定在待测试天线上，用于对所述待测试天线的姿态信息进行测量；在所述姿态信息异常或者上报周期达到的情况下，将上报信息发送给所述测试平台，其中，所述上报信息包括所述姿态信息；
所述测试平台，用于接收所述天线姿态测试设备发送的上报信息；基于所述姿态信息确定所述待测试天线的运行情况。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：移动终端；其中，
所述移动终端，用于在将所述天线姿态测试设备固定在所述待测试天线的情况下，获取所述待测试天线的位置信息；并将所述位置信息发送给所述测试平台；
所述测试平台，还用于在所述运行情况表明异常的情况下，基于所述位置信息确定所述待测试天线的位置。
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| UGUR KAYASAL: "《磁力计辅助的惯性导航系统 基于IMU和磁力计的导航系统建模和仿真》", 中国计量出版社, pages: 141 * |
| 尹辉: "使用地磁传感器检测天线方位角的研究及实现", 《通信设计与应用》, pages 199 - 16 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113805201A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 中科海微(北京)科技有限公司 | 一种天线姿态的检测设备及方法 |
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|---|---|---|---|
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