移動物體及其天線自動對準方法、系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線對準方法，特別涉及一種移動物體及其天線自動對準方法、系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的通用商業(yè)型的無人飛行器的控制和數(shù)據(jù)傳輸主要是點對點傳輸方式，分為地面端和飛行器端。地面端主要是完成遙控飛行器、接收飛行端傳回的數(shù)據(jù)并進行處理等工作，而飛行器端主要是根據(jù)地面端指令進行飛行，根據(jù)地面端的指令發(fā)送對應的數(shù)據(jù)給地面端。地面端和飛行器端形成一個點對點的通信鏈路，通信鏈路的穩(wěn)定性和可靠性對飛行器的安全可控飛行以及數(shù)據(jù)回傳起著重要的意義。
[0003]為了提高通信鏈路的穩(wěn)定性和可靠性，需要盡可能提高兩者之間的通信系統(tǒng)增益以及維持系統(tǒng)增益的穩(wěn)定性。系統(tǒng)增益Gsys的計算公式如下:Gsys = Pt+Gt+Gr-Psen，其中，Pt是發(fā)射功率，Gt是發(fā)射天線的增益，Gr是接收天線的增益，Psen是接收端的接收靈敏度。
[0004]在無人飛行器的兩端，發(fā)射功率和接收靈敏度會基本保持不變，穩(wěn)定性比較高。然而，收發(fā)天線的實際相對增益會隨兩者之間的相對位置以及方位而發(fā)生變化。那么，由上述系統(tǒng)增益Gsys的計算公式可以看出，要維持系統(tǒng)增益的穩(wěn)定性，那么就必須盡量保證收發(fā)天線均處在對方的最大增益方向上。
[0005]目前，為了保證收發(fā)天線的對準，通常會采用伺服云臺的方式，根據(jù)對方方位或者接收信號強度來動態(tài)調整天線的位置，國內外也有這方面的專利，例如，專利號為CN202257283U、發(fā)明名稱為“一種自動跟蹤天線裝置和移動終端”的中國專利。此中國專利在伺服云臺和電子羅盤儀的基礎上，自動讓類似于車載GPS天線對準衛(wèi)星。然而，該中國專利的自動跟蹤天線裝置的結構較為復雜，體積較大，根本不適用于無人飛行器領域中的無線通信。

【發(fā)明內容】

[0006]鑒于此，本發(fā)明有必要提供一種移動物體的天線自動對準方法，該天線自動對準方法便于天線的結構簡單化，體積小型化。
[0007]—種移動物體的天線自動對準方法，所述移動物體包括用于與無線終端之間建立通信鏈路的多個天線，所述方法包括如下步驟:
[0008]實時獲取所述多個天線的當前特征信息，所述多個天線包括備用天線；
[0009]根據(jù)所述多個天線的當前特征信息，選擇出能夠用于當前通信的天線。
[0010]上述天線自動對準方法，在移動物體上設置包含備用天線的多個天線，通過實時獲取的所述多個天線的當前特征信息，切換用于通信的天線，始終保持收發(fā)天線不被遮擋，從而維持通信的穩(wěn)定性和可靠性。上述天線自動對準方法中無需采用體積較大的伺服云臺，使得天線體積小，重量輕，結構方面也比較簡單，非常適用于移動物體。
[0011 ]同時，基于上述天線自動對準方法，本發(fā)明還提供一種天線自動對準系統(tǒng)。
[0012]—種移動物體的天線自動對準系統(tǒng)，其特征在于，所述移動物體包括用于與無線終端之間建立通信鏈路的多個天線，所述天線自動對準系統(tǒng)包括:
[0013]特征信息獲取模塊，用于實時獲取所述多個天線的當前特征信息，所述多個天線包括備用天線；
[0014]天線選擇模塊，用于根據(jù)所述多個天線的當前特征信息，選擇出能夠用于當前通信的天線。
[0015]另外，本發(fā)明還提供一種應用上述天線自動對準方法的移動物體。
[0016]一種移動物體，包括:
[0017]多個天線，用于與無線終端之間的建立通信鏈路，所述多個天線包括備用天線；
[0018]特征信息獲取裝置，用于實時獲取所述多個天線的當前特征信息；
[0019]控制器，與所述多個天線及所述特征信息獲取裝置通信連接，用于根據(jù)所述多個天線的當前特征信息，選擇出能夠用于當前通信的天線。
[0020]基于上述天線自動對準方法，本發(fā)明還提供一種控制器，用于執(zhí)行上述天線自動對準方法中的計算、判斷、選擇等步驟。
[0021]—種控制器，用于控制移動物體的多個天線，所述多個天線用于與無線終端之間的建立通信鏈路，所述多個天線包括備用天線，所述控制器被配置為:根據(jù)所述多個天線的當前特征信息，選擇出能夠用于當前通信的天線。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的實施方式的天線自動對準方法的示意圖；
[0023]圖2為圖1所示的天線自動對準方法的原理示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的實施方式一的天線自動對準方法的流程圖；
[0025]圖4為圖3所示的天線自動對準方法的步驟Sla的其中一個實施例的流程圖；
[0026]圖5為圖3所示的天線自動對準方法的步驟Sla的另外一個實施例的流程圖；
[0027]圖6為圖3所示的天線自動對準方法的步驟S2a的其中一個實施例的流程圖；
[0028]圖7為圖6所示的天線自動對準方法的具體流程圖；
[0029]圖8為圖7所示的天線自動對準方法的步驟S21a及步驟S22a的具體流程圖；
[0030]圖9為本發(fā)明的實施方式二的天線自動對準方法的第一步驟的其中一個實施例的流程圖；
[0031]圖10為圖9所示的天線自動對準方法的第一步驟的另外一個實施例的流程圖；
[0032]圖11為本發(fā)明的實施方式二的天線自動對準方法的第二步驟的其中一個實施例的流程圖；
[0033]圖12為本發(fā)明的實施方式三的天線自動對準方法的具體流程圖；
[0034]圖13為本發(fā)明的實施方式一的天線自動對準系統(tǒng)的模塊圖；
[0035]圖14為圖13所示的天線自動對準系統(tǒng)的特征信息獲取模塊的其中一個實施例的豐吳塊圖；
[0036]圖15為圖13所示的天線自動對準系統(tǒng)的天線選擇模塊的其中一個實施例的模塊圖；
[0037]圖16為本發(fā)明的實施方式二的天線自動對準系統(tǒng)的天線選擇模塊的具體模塊圖；
[0038]圖17為本發(fā)明的實施方式三的天線自動對準系統(tǒng)的具體模塊圖；
[0039]圖18為本發(fā)明的實施方式的移動物體的電路原理圖；
[0040]圖19為與圖18所示的移動物體通信連接的移動終端的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0041]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0042]需要說明的是，當組件被稱為“固定于”另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0043]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0044]本發(fā)明的實施方式提供一種移動物體的天線自動對準方法，所述移動物體包括用于與無線終端之間建立通信鏈路的多個天線，所述多個天線包括備用天線。所述方法通過實時獲取所述多個天線的當前特征信息，并根據(jù)所述多個天線的當前特征信息，選擇出能夠用于當前通信的天線。例如，根據(jù)所述多個天線的當前特征信息，可以選擇出當前對準無線終端的天線，并作為當前通信的天線。
[0045]在其中一些實施例中，所述移動物體可以為地面移動物體，例如，地面遙控戰(zhàn)車等;也可以空中移動物體，例如，無人飛行器等。無人飛行器可以為固定翼無人機，旋翼無人機等。所述無線終端可以為地面無線終端，例如，UAV地面基站，遙控器等，也可以為空中無線終端，例如，UAV空中基站，其他飛行器等。
[0046]在其中一些實施例中，所述天線可以為WiFi天線，WiMAX天線，COFDM天線等。
[0047]在其中一些實施例中，所述當前特征信息可以為所述天線的信號狀態(tài)信息，例如，所述天線的信號功率，所述天線的信號強度，所述天線的信號質量等，也可以為所述天線相對于所述無線終端的相對位置信息，例如，所述多個天線相對于所述移動物體的當前位置信息，所述無線終端相對于所述移動物體的當前位置信息等。
[0048]基于上述天線自動對準方法，本發(fā)明還提供一種移動物體的天線對準系統(tǒng)。
[0049]基于上述天線自動對準方法，本發(fā)明還提供一種移動物體。所述移動物體包括:用于實時獲取所述多個天線的當前特征信息的特征信息獲取裝置，與所述無線電路模塊及所述特征信息獲取裝置通信連接、用于根據(jù)所述多個天線的當前特征信息，選擇出能夠用于當前通信的天線的控制器。
[0050]在其中一些實施例中，特征信息獲取裝置包括如下至少一種:用于獲取所述移動物體的當前姿態(tài)信息的姿態(tài)傳感器，用于實時獲取所述移動物體或/及所述移動終端的當前絕對位置信息的定位傳感器，用于掃描所述多個天線的信號功率的無線電路模塊。
[0051]下面結合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0052]請參閱圖1，本發(fā)明的實施方式一的天線自動對準方法應用于移動物體10上，移動物體10包括用于與無線終端20之間建立通信鏈路的多個天線11。
[0053]移動物體10可以為空中移動物體、地面移動物體等。無線終端20可以為地面無線終端、空中無線終端等，天線11可以WiFi天線，WiMAX天線，COFDM天線等。在下述實施例中，移動物體10以無人飛行器為例進行說明，無線終端20以遙控器為例進行說明，通信鏈路以M頂O通信鏈路為例進行說明。
[0054]請參閱圖3，所述天線自動對準方法包括步驟SI a?S2a。
[0055]步驟Sla，實時獲取多個天線11的當前特征信息，多個天線11包括備用天線。
[0056]當前特征信息包括如下至少一種:天線11的信號狀態(tài)信息，天線11相