專利名稱:一種用于無人機的測角方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種載波相位測角方法,特別是利用列陣天線測角方法,屬于無人機測控技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
無人機測控傳統(tǒng)所用天線為拋物面天線或螺旋天線,拋物面天線其方向圖的半功率角由下式確定2 θ Q 5 ^ 70 λ /D,測角精度約為半功率角的1/10,如當(dāng)F = 1535MHz,波長 λ = 0. 195m, 2 θ 0 5 ^ 70 λ/D = 70X0. 195/1. 8 = 7. 58°,D 為天線口徑直徑 1. 8m,跟
蹤精度為 0.758°。采用螺旋天線,2 Qtl 5 ^ 52° /
權(quán)利要求
1.一種用于無人機的測角方法,其特征在于通過以下步驟實現(xiàn) 第一步,將列陣天線安裝在無人機上,所述列陣天線采用平板結(jié)構(gòu),由四個子陣組成,其中第一、第二和第四子陣為接收子陣 (1),第三子陣為接收發(fā)射共用子陣O),每個子陣包括六個天線單元,接收子陣(1)的六個天線單元通過一個一分六功分器(8)合成,接收發(fā)射共用子陣O)的六個天線單元通過兩個一分六功分器(8)合成,每個天線單元安裝在單獨的底板上,然后安裝在整陣底板里;所述接收子陣天線單元C3)采用雙層耦合微帶天線形式,包括圓環(huán)鋁片(101)、敷銅介質(zhì)板(102)、介質(zhì)柱(13)、金屬體(14)、小蓋板(15)、電橋印制板組件(16)、饋電纜(17)、天線罩(18)和小套筒(19),雙層耦合微帶天線的上層為圓環(huán)鋁片(101),下層為敷銅介質(zhì)板 (102),圓環(huán)鋁片(101)通過介質(zhì)柱(13)和小套筒(19)與敷銅介質(zhì)板(102)和金屬體(14) 固定,安裝在金屬體(14)正面,同時加蓋天線罩(18),金屬體(14)背面為電橋盒體,盒體內(nèi)部安裝電橋印制板組件(16),電橋印制板組件(16)與敷銅介質(zhì)板(10 通過饋電纜(17) 焊接連通,電橋盒體上方安裝小蓋板(15);所述接收發(fā)射共用子陣天線單元( 采用三層耦合微帶天線形式,包括第一層金屬鋁片(21)、第二層金屬鋁片(22)、敷銅介質(zhì)板(23)、介質(zhì)柱(M)、天線罩(25)、小套筒( )、 饋電纜(27)、電橋印制板組件(觀)、小蓋板09)和金屬體010),三層耦合微帶天線的上兩層為第一層金屬鋁片和第二層金屬鋁片(22),下層為敷銅介質(zhì)板(23),第一層金屬鋁片和第二層金屬鋁片0 通過介質(zhì)柱04)和小套筒06)與敷銅介質(zhì)板和金屬體OlO)固定,安裝在金屬體OlO)正面,同時加蓋天線罩(25),金屬體OlO)背面為電橋盒體,電橋盒體內(nèi)部安裝電橋印制板組件08),電橋印制板組件08)與敷銅介質(zhì)板03) 通過饋電纜(XT)焊接連通,電橋盒體上方安裝小蓋板09); 第二步,四個子陣測得各自的載波相位夠、朽、朽和%;第三步,根據(jù)第二步得到的載波相位釣、%、約和得到第一、四子陣的載波相位差爐 14和第一、二子陣的載波相位差夠2,判斷灼2的值,若|仍2| < π,則進入第四步,若|灼2| > π, 則調(diào)整列陣天線方向,轉(zhuǎn)入第二步;第四步,利用第三步得到的第一、四子陣的載波相位差夠4和公式(1)得到Θ”
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于無人機的測角方法,其特征在于所述第一步列陣天線中兩個子陣的相位中心間距誤差小于0. 45mm。
全文摘要
一種用于無人機的測角方法,利用安裝在無人機上的列陣天線測得各子陣的載波相位、利用第一、二子陣的載波相位差來調(diào)整列陣天線的方向、利用第一、二子陣的載波相位差對第一、四子陣的載波相位差進行解模糊確定整數(shù)N的值、最后通過公式θ1=2πN+θ得到無人機所需的入射角θ。本發(fā)明測角方法采用4子陣的列陣天線,采用解模糊方法來確定無人機所用的入射角,測角精度達0.11°;本發(fā)明采用的列陣天線采用平板設(shè)計,每個天線單元采用單獨平板設(shè)計,最后安裝在整體底板內(nèi),使整個天線結(jié)構(gòu)小、重量輕,能使用于無人機。
文檔編號H01Q13/08GK102156275SQ20101062277
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者周三文, 張亞祥 申請人:北京遙測技術(shù)研究所