[发明专利]一种飞行器定向天线跟踪定位装置

说明书

本申请涉及飞行器控制跟踪技术领域，具体而言，涉及一种飞行器定向天线跟踪定位装置。飞行器定向天线跟踪定位装置接收飞行器时刻飞行位置高度数据；根据飞行器位置速度数据，与跟踪系统初始位置参数由系统内设函数运算，根据位置预估系统进行处理；根据位置预估系统增益系数、运行模式，解算得到定向天线运动参数，地面自跟踪终端将预测模型飞行器的运动，以使天线尽可能指向其实际位置，而非最后数据接收位置；地面接收部分以本地GPS为参考时，允许地面端对飞行器动态跟踪；保持定向天线的指向，提高信号强度，提升飞行器控制可靠性。

技术领域

本申请涉及飞行器控制跟踪技术领域，具体而言，涉及一种飞行器定向天线跟踪定位装置。

背景技术

无人驾驶飞行器简称“飞行器”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作的不载人飞机。目前，常通过对飞行器增强遥控信号来获得清晰的视频流输出，现有的增强遥控信号的方式有加大发射功率、平板天线手动对准飞行器等方式；但对于加大发射功率的方式，在法律规范下发射功率不能无限制增加，对于平板天线手动对准飞行器方式，由飞行器超视距飞行的需要，手动对准的方式效率更低，准确率不高，无法保证安全性。

发明内容

本发明针对平板天线手动对准飞行器方式中存在的效率低、准确率不高和安全性差的问题，提供一种飞行器定向天线跟踪定位装置。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种飞行器定向天线跟踪定位装置，包括地面自跟踪终端，地面自跟踪终端包括平板天线全向跟踪模块和视频流显示终端；平板天线全向跟踪模块获取飞行数据流保持全角度、高度跟踪指向，所述视频流显示终端用于地面自跟踪终端对飞行器摄像机视频流输出，对画面进行存储录制；

平板天线全向跟踪模块包括基座，基座内安装有跟踪云台主控板、旋转驱动器，旋转驱动器上连接有位于其上方的水平的平台驱动齿轮，平台驱动齿轮和平台从动齿轮啮合，平台从动齿轮上方连接有水平的旋转平台，旋转平台上安装有俯仰驱动器，俯仰驱动器连接有俯仰驱动齿轮，俯仰驱动齿轮在竖直方向上旋转，俯仰驱动齿轮和俯仰从动齿轮啮合，俯仰从动齿轮上连接有天线支架，天线支架上固定有平板天线，跟踪云台主控板和旋转驱动器、俯仰驱动器连接，旋转平台上还安装有电子罗盘传感器，电子罗盘传感器和跟踪云台主控板连接，旋转电位器安装在俯仰从动齿轮上，旋转电位器和跟踪云台主控板连接；

平板天线全向跟踪模块中全角度、高度跟踪指向方法包括以下步骤：飞行器起飞前与地面自跟踪终端处于同一位置，通过飞行数据下行链路获取飞行器GPS绝对坐标位置为初始位置；飞行器起飞后，获取飞行器GPS绝对坐标系中实时位置特征点对应的位置坐标为实时参考位置，位置计算函数以初始位置和实时参考位置为已知量，相对角度移动为自变量，计算水平和垂直角度作为位置预估系统基础输入参数值；根据飞行器位置速度数据与飞行器实时参考位置由位置预估系统内预设函数运算，根据位置预估系统进行处理，地面自跟踪终端将预测飞行器的运动，以使天线尽可能指向其实际位置，而非最后数据接收位置，基于基础输入参数值补偿数据传输时间所产生的飞行器实际位置数据偏差；根据位置预估系统增益系数、运行模式，解算得到定向天线水平和垂直角度作为最终运动参数；跟踪云台主控板将计算出的水平角度传输给旋转驱动器，将计算出的垂直角度传输给俯仰驱动器，旋转驱动器驱动旋转平台进行360度全向旋转，保持飞行器全角度跟踪指向；电子罗盘传感器随旋转平台转动,保持平板天线跟踪角度,确定旋转平台旋转到位；俯仰驱动器驱动平板天线俯仰，保持平板天线跟踪角度，保持飞行器高度跟踪，旋转电位器跟随俯仰从动齿轮旋转，旋转电位器电压的变化反应相应的旋转角度，确定俯仰从动齿轮旋转到位。平板天线全角度、高度跟踪飞行器，飞行器摄像机视频流通过平板天线进入视频流显示终端显示存储。