用于天线阵面姿态带罩标定方法及装置与流程

本发明涉及天线测量，具体地涉及一种用于天线阵面姿态带罩标定方法及装置。

背景技术：

1、在天线暗室测试及外场标校过程中，需要确定天线阵面的姿态并加以调整，然而在实际测试过程中，天线阵面通常处于被天线罩遮挡的情况，无法通过直接测量得到天线阵面的姿态信息，如何在无法直接测量得到天线阵面姿态信息的情况下，通过测量其它装置的信息，间接测量计算出天线阵面的姿态信息是本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种用于天线阵面姿态带罩标定方法及装置，该方法及装置通过将天线阵面测量基准点转换到天线罩上，从而实现在后续测试过程中通过对天线罩的标志点的测量得到天线阵面的姿态信息。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于天线阵面姿态带罩标定方法，所述标定方法包括：

3、获取天线阵面水平方向的顶部的中点和底部的中点；

4、获取天线阵面竖直方向的左侧的中点和右侧的中点；

5、将获取的所述中点作为测量基准点，获取所述测量基准点的坐标值；

6、根据所述测量基准点建立阵面坐标系，获取所述测量基准点在所述阵面坐标系的新坐标值；

7、获取所述测量基准点沿天线阵面法线在天线罩上的投影点；

8、获取所述投影点的坐标值；

9、将所述投影点作为标记点，根据天线测量标校的坐标系，重新测量所述标记点的坐标值；

10、根据所述标记点计算所述天线阵面的姿态信息。

11、可选地，将获取的所述中点作为测量基准点，获取所述测量基准点的坐标值，包括：

12、将所述天线阵面竖直方向的左侧的中点设置为第一基准点；

13、将所述天线阵面竖直方向的右侧的中点设置为第二基准点；

14、将所述天线阵面水平方向的顶部的中点设置为第三基准点；

15、将所述天线阵面水平方向的底部的中点设置为第四基准点；

16、将靶球分别设置于所述第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点的位置上；

17、通过激光跟踪仪测量靶球的位置，以获取所述第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点的坐标值。

18、可选地，根据所述测量基准点建立阵面坐标系，获取所述测量基准点在所述阵面坐标系的新坐标值，包括：

19、根据所述测量基准点拟合平面作为坐标系xoy的平面；

20、设置所述第一基准点为原点，所述第一基准点和所述第二基准点连线为x轴，建立阵面坐标系；

21、根据所述阵面坐标系获取所述测量基准点的新坐标值。

22、可选地，根据所述测量基准点建立阵面坐标系，获取所述测量基准点在所述阵面坐标系的新坐标值，包括：

23、根据公式(1)计算所述天线阵面的第一方位角，

24、α1＝tan-1[(z21-z22)/(x21-x22)]， (1)

25、其中，α1为第一方位角，z21为第一基准点的z轴坐标值，z22为第二基准点的z轴坐标值，x21为第一基准点的x轴坐标值，x22为第二基准点的x轴坐标值；

26、根据公式(2)计算所述天线阵面的第一俯仰角，

27、β1＝tan-1[(y23-y24)/(z23-z24)]， (2)

28、其中，β1为第一俯仰角，y23为第三基准点的y轴坐标值，y24为第四基准点的y轴坐标值，z23为第三基准点的z轴坐标值，z24为第四基准点的z轴坐标值；

29、根据公式(3)计算所述天线阵面的第一横滚角，

30、γ1＝tan-1[(y21-y22)/(x21-x22)]， (3)

31、其中，γ1为第一横滚角，y21为第一基准点的y轴坐标值，y22为第二基准点的y轴坐标值，x21为第一基准点的x轴坐标值，x22为第二基准点的x轴坐标值。

32、可选地，获取所述测量基准点沿天线阵面法线在天线罩上的投影点，包括：

33、保持激光跟踪仪和天线阵面位置不变，通过所述靶球在所述天线罩上移动寻找与所述第一基准点的x轴和y轴坐标值相同的第一投影点，与所述第二基准点的x轴和y轴坐标值相同的第二投影点，与所述第三基准点的x轴和y轴坐标值相同的第三投影点，与所述第四基准点的x轴和y轴坐标值相同的第四投影点。

34、可选地，获取所述投影点的坐标值，包括：

35、根据公式(4)计算所述天线阵面的方位夹角，

36、δα＝tan-1[(zo31-zo32)/(x21-x22)]， (4)

37、其中，δα为方位夹角，zo31为第一投影点的z轴坐标值，zo32为第二投影点的z轴坐标值，x21为第一投影点的x轴坐标值，x22为第二投影点的x轴坐标值；

38、根据公式(5)计算所述天线阵面的俯仰夹角，

39、δβ＝tan-1[(y23-y24)/(zo33-zo34)]， (5)

40、其中，δβ为俯仰夹角，y23为第三投影点的y轴坐标值，y24为第四投影点的y轴坐标值，zo33为第三投影点的z轴坐标值，zo34为第四投影点的z轴坐标值；

41、根据公式(6)计算所述天线阵面的横滚夹角，

42、δγ＝tan-1[(y21-y22)/(x21-x22)]， (6)

43、其中，δγ为横滚夹角，y21为第一投影点的y轴坐标值，y22为第二投影点的y轴坐标值，x21为第一投影点的x轴坐标值，x22为第二投影点的x轴坐标值。

44、可选地，将所述投影点作为标记点，根据天线测量标校的坐标系，重新测量所述标记点的坐标值，包括：

45、根据公式(7)计算所述天线阵面的第二方位角，

46、α2＝tan-1[(z31-z32)/(x31-x32)]， (7)

47、其中，α2为第二方位角，z31为第一标记点的z轴坐标值，z32为第二标记点的z轴坐标值，x31为第一标记点的x轴坐标值，x32为第二标记点的x轴坐标值；

48、根据公式(8)计算所述天线阵面的第二俯仰角，

49、β2＝tan-1[(y33-y34)/(z33-z34)]， (8)

50、其中，β2为第二俯仰角，y33为第三标记点的y轴坐标值，y34为第四标记点的y轴坐标值，z33为第三标记点的z轴坐标值，z34为第四标记点的z轴坐标值；

51、根据公式(9)计算所述天线阵面的第二横滚角，

52、γ2＝tan-1[(y31-y32)/(x31-x32)]， (9)

53、其中，γ2为第二横滚角，y31为第一标记点的y轴坐标值，y32为第二标记点的y轴坐标值，x31为第一标记点的x轴坐标值，x32为第二标记点的x轴坐标值。

54、可选地，根据所述标记点计算所述天线阵面的姿态信息，包括：

55、根据公式(10)计算所述天线阵面的方位角，

56、α＝α1+δα+α2， (10)

57、其中，α为方位角；

58、根据公式(11)计算所述天线阵面的俯仰角，

59、β＝β1+δβ+β2， (11)

60、其中，β为俯仰角；

61、根据公式(12)计算所述天线阵面的横滚角，

62、γ＝γ1+δγ+γ2， (12)

63、其中，γ为横滚角。

64、另一方面，本发明还提供一种用于天线阵面姿态带罩标定装置，所述装置包括：

65、激光跟踪仪，用于跟踪天线罩上的多个标记点，其中所述标记点的位置通过如上述任一所述的方法确定；

66、处理器，与所述激光跟踪仪连接，用于根据所述激光跟踪仪的跟踪测量位置确定所述天线阵面的姿态。

67、通过上述技术方案，本发明提供一种用于天线阵面姿态带罩标定方法及装置，通过获取天线阵面水平方向的顶部的中点和底部的中点，获取天线阵面竖直方向的左侧的中点和右侧的中点，将获取的中点作为测量基准点，获取测量基准点的坐标值，根据测量基准点建立阵面坐标系，获取测量基准点在阵面坐标系的新坐标值，获取测量基准点沿天线阵面法线在天线罩上的投影点，获取投影点的坐标值，将投影点作为标记点，根据天线测量标校的坐标系，重新测量标记点的坐标值，根据标记点计算天线阵面的姿态信息。本发明通过将天线阵面测量基准点转换到天线罩上，从而实现在后续测试过程中通过对天线罩的标志点的测量得到天线阵面的姿态信息，本发明仅需要再天线罩安装前后进行两次测量，工作效率高，且通过激光跟踪仪测量标记点，提高了测量精度。

技术特征：

1.一种用于天线阵面姿态带罩标定方法，其特征在于，所述标定方法包括：

2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，将获取的所述中点作为测量基准点，获取所述测量基准点的坐标值，包括：

3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，根据所述测量基准点建立阵面坐标系，获取所述测量基准点在所述阵面坐标系的新坐标值，包括：

4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，根据所述测量基准点建立阵面坐标系，获取所述测量基准点在所述阵面坐标系的新坐标值，包括：

5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，获取所述测量基准点沿天线阵面法线在天线罩上的投影点，包括：

6.根据权利要求5所述的标定方法，其特征在于，获取所述投影点的坐标值，包括：

7.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于，将所述投影点作为标记点，根据天线测量标校的坐标系，重新测量所述标记点的坐标值，包括：

8.根据权利要求7所述的标定方法，其特征在于，根据所述标记点计算所述天线阵面的姿态信息，包括：

9.一种用于天线阵面姿态带罩标定装置，其特征在于，所述装置包括：

技术总结
本发明涉及一种用于天线阵面姿态带罩标定方法及装置，属于天线测量技术领域。标定方法包括：获取天线阵面水平方向的顶部的中点和底部的中点；获取天线阵面竖直方向的左侧的中点和右侧的中点；将获取的中点作为测量基准点，获取测量基准点的坐标值；根据测量基准点建立阵面坐标系，获取测量基准点在阵面坐标系的新坐标值；获取测量基准点沿天线阵面法线在天线罩上的投影点；获取投影点的坐标值；将投影点作为标记点，根据天线测量标校的坐标系，重新测量标记点的坐标值；根据标记点计算天线阵面的姿态信息。本发明通过将天线阵面测量基准点转换到天线罩上，从而实现在后续测试过程中通过对天线罩的标志点的测量得到天线阵面的姿态信息。

技术研发人员：卞显俊,刘莎莎,吴孝迎,朱俊,王冕,包金平,冯冰砚
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第三十八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23