CN209542714U - 基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，具有频谱分析仪、计算机、飞行平台和待测天线；频谱分析仪和计算机之间双向通讯连接；计算机和飞行平台之间双向通讯连接；待测天线安装于汽车上，且待测天线与频谱分析仪的输入端相连接；飞行平台通过遥控装置控制其运动轨迹；飞行平台上搭载有信号发生器，RTK系统以及UHF通信系统；RTK系统包括两个RTK天线、一个UHF天线和RTK接收机；待测天线与地面上的接收机相连；计算机与接收机连接；RTK参考基站上设有与RTK天线和UHF天线对应的RTK基站天线和UHF基站天线。本实用新型把精确定位的RTK与无人机相结合实现高精度便携式车载天线测试系统。
Description
技术领域
本实用新型属于天线测量方法及装置，特别涉及一种基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统。
背景技术
现在的车载天线测试一般是在微波暗室内测试，但是对于频率较低的FM天线(包括鲨鱼鳍式FM天线、玻璃印刷FM天线或其它形式FM天线)，由于频率低，波长长，因此要求微波暗室尺寸较大，比如25米或更大。在测试天线安装到整车环境性能时，也要求微波暗室尺寸很大，这导致测试系统的造价成本很高。
目前另一种测试方法是在室外开放场地测试，但是由于场地较大，造价也比较高，而且上述两种测试方法(微波暗室和外场测试)都有一个缺点，就是无法移动。在实际工程测试中，有时候需要到客户处进行现场测试，以评估天线在整车环境下的性能，这时候以上两种测试方法就都不可行了。最近也有人提出一种可移动的测试转台，但是仍然尺寸比较庞大和笨重，需要用车拖到测试现场，当去比较远的地方测试时，很不方便。
此外，有人提出用无人机测试大型天线，如大型射电望远镜等，辐射装置安装在无人机上作为信源。这种测试方案的最大问题是测试精度不高，这是因为无人机在空中飞行不稳定，不能准确定位。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种把精确定位的实时动态定位与无人机相结合实现高精度的基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，具有频谱分析仪、计算机、飞行平台和待测天线；所述频谱分析仪和计算机之间双向通讯连接；所述计算机和飞行平台之间双向通讯连接；所述待测天线安装于汽车上，且待测天线与频谱分析仪的输入端相连接；所述飞行平台通过遥控装置控制其运动轨迹；所述飞行平台上搭载有用于产生所需的射频信号的信号发生器，用于提供信号发生器的准确的位置信息的RTK系统以及用于和地面RTK参考基站通信以获取RTK参考基站的位置信息的UHF通信系统；所述RTK系统包括两个RTK天线、一个UHF天线和RTK接收机相连；所述待测天线与地面上用于接收信号发生器发射的信号的接收机；所述计算机与接收机连接；所述RTK参考基站上设有与RTK天线和UHF天线对应的RTK基站天线和UHF基站天线。
上述技术方案所述飞行平台受控于遥控装置并沿预定的或可控制的飞行轨迹绕汽车做圆周飞行以及汽车垂直切面飞行运动。
上述技术方案还具有标准增益的天线；所述标准增益的天线可拆卸与频谱分析仪连接。
上述技术方案所述飞行平台为无人机。
上述技术方案所述频谱分析仪带有GPIB接口或USB数据接口；所述计算机通过GPIB接口或USB接口与频谱分析仪连接。
上述技术方案所述RTK天线和接收机支持GPS、北斗、Glonass和伽利略的两个频段。
采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：
(1)本实用新型把精确定位的RTK(实时动态定位)与无人机相结合实现高精度便携式车载天线测试系统。
(2)本实用新型测试系统结构简单和成本低，测试系统轻便，易于携带到测试现场，且测试精度高。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型的空中部分示意图；
图2为本实用新型的地面部分示意图；
图3为本实用新型的绕汽车做圆周飞行的测试示意图；
图4为本实用新型的绕汽车垂直切面飞行测试示意图；
图5为本实用新型的测试系统地面部分框图；
图6为本实用新型的测试系统空中部分框图。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至，本实用新型具有频谱分析仪1、计算机2、飞行平台3和待测天线4；所述频谱分析仪1和计算机2之间双向通讯连接；所述计算机2和飞行平台3之间双向通讯连接；所述待测天线4安装于汽车上，且待测天线4与频谱分析仪1的输入端相连接；飞行平台3为无人机，所述飞行平台3通过遥控装置控制其运动轨迹；所述飞行平台3上搭载有用于产生所需的射频信号的信号发生器5，用于提供信号发生器5的准确的位置信息的RTK系统9以及用于和地面RTK参考基站6通信以获取RTK参考基站6的位置信息的UHF通信系统10；所述RTK系统9包括两个RTK天线12、一个UHF天线13和RTK接收机；所述待测天线4与地面上用于接收信号发生器5发射的信号的接收机11相连；所述计算机2与接收机连接；所述RTK参考基站6上设有与RTK天线和UHF天线对应的RTK基站天线7和UHF基站天线8。
飞行平台3受控于遥控装置并沿预定的或可控制的飞行轨迹绕汽车做圆周飞行以及汽车垂直切面飞行运动。
还具有标准增益的天线；所述标准增益的天线可拆卸与频谱分析仪1连接。
频谱分析仪1带有GPIB接口或USB数据接口；所述计算机2通过GPIB接口或USB接口与频谱分析仪1连接。
RTK天线和接收机支持GPS、北斗、Glonass和伽利略的两个频段，即L1和L2或B1和B2。
飞行平台3上安装RTK系统9并装载发射机和UHF(超高频)通信系统。飞行平台3可以采用常规无人机，RTK系统9包括RTK天线和接收机，RTK天线可以采用四臂螺旋RTK天线或类似功能天线，RTK接收机可以采用Novatel公司的板卡或其它类似功能板卡。该板卡同时具有UHF通信系统10。发射机有多种选择，应该选择重量较轻以便有利于无人机携带。
地面部分的接收机可以采用以便便携式频谱分析仪1，该频谱分析仪1带有GPIB接口后USB数据接口。计算机2为普通便携式电脑，安装有测试软件，计算机2通过GPIB接口或USB接口与频谱分析仪1连接，可以记录接收到的功率和相应的空中发射机的位置。为了得到安装在车上的天线的增益，测试上需要先一个标准增益的天线与频谱分析仪1连接，然后再把被测天线与频谱分析仪1连接进行测试。而RTK参考基站6一般与空中飞行平台3RTK系统9为一套完整的系统配合在一起，其为飞行平台3RTK提供位置修正数据。专门编写的测试程序根据记录的频谱分析仪1数据、发射机位置(角度)数据以及标准天线数据就可以计算出被测天线的增益和辐射方向图。
本实用新型的工作原理为：测试时，空中部分的飞行平台3用于运载RTK系统9、发射机(信号发生器5)和UHF通信系统10。其中RTK系统9用于提供发射机的准确的位置信息；发射机(信号发生器5)产生所需的射频信号，如88-108MHz FM频段信号，1575.42MHz GPS信号等；UHF通信系统10用于和地面RTK参考基站6通信，以获取RTK参考基站6的位置信息，从而得到自己位置修正信息。在地面部分中，接收机与车上安装的待测天线4连接来接收空中部分发射的信号。计算机2与接收机连接并通过测试软件记录飞行平台3在各个飞行角度时，接收机所接收到的信号强度，然后，测试软件对测试数据进行后处理，生成天线辐射方向图，并通过与标准天线对比得到天线的增益。另外，地面部分的RTK参考基站6实时为空中平台提供位置参考修正数据，从而提高其位置和航向精度。此外，测试时空中平台绕汽车做圆周飞行和在垂直面内(汽车垂直切面)飞行，这样可以得到天线的水平方向图和垂直方向图。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，具有频谱分析仪、计算机、飞行平台和待测天线；所述频谱分析仪和计算机之间双向通讯连接；所述计算机和飞行平台之间双向通讯连接；所述待测天线安装于汽车上，且待测天线与频谱分析仪的输入端相连接；所述飞行平台通过遥控装置控制其运动轨迹；其特征在于：所述飞行平台上搭载有用于产生所需的射频信号的信号发生器，用于提供信号发生器的准确的位置信息的RTK系统以及用于和地面RTK参考基站通信以获取RTK参考基站的位置信息的UHF通信系统；所述RTK系统包括两个RTK天线、一个UHF天线和RTK接收机；所述待测天线与地面上用于接收信号发生器发射的信号的接收机相连；所述计算机与接收机连接；所述RTK参考基站上设有与RTK天线和UHF天线对应的RTK基站天线和UHF基站天线。
2.根据权利要求1所述的基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，其特征在于：所述飞行平台受控于遥控装置并沿预定的或可控制的飞行轨迹绕汽车做圆周飞行以及汽车垂直切面飞行运动。
3.根据权利要求2所述的基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，其特征在于：还具有标准增益的天线；所述标准增益的天线可拆卸与频谱分析仪连接。
4.根据权利要求3所述的基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，其特征在于：所述飞行平台为无人机。
5.根据权利要求3或4所述的基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，其特征在于：所述频谱分析仪带有GPIB接口或USB数据接口；所述计算机通过GPIB接口或USB接口与频谱分析仪连接。
6.根据权利要求5所述的基于实时动态定位的便携式车载天线测试系统，其特征在于：所述RTK天线和接收机支持GPS、北斗、Glonass和伽利略的两个频段。
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|---|---|---|---|---|
| CN111025342A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-17 | 航天神舟飞行器有限公司 | 一种无人机北斗板卡性能及Align数据精度的测试方法 |
| CN112230250A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-15 | 北京自动化控制设备研究所 | 基于动态长基线差分模拟器的差分接收机测试评测方法 |
| CN112325904A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-05 | 北京三快在线科技有限公司 | 一种测试装置、方法、介质及电子设备 |
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