[發明專利]一種基于視覺的無線電測向裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201710537638.2
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107167764B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 藍本
• 申請（專利權）人: 東莞市東納通信有限公司
• 主分類號: G01S3/40
• 分類號: G01S3/40
• 代理公司: 東莞領航匯專利代理事務所(普通合伙) 44645
• 代理人: 羅崇保

1.一種基于視覺的無線電測向裝置的控制方法，包括相互扣合的上殼體（1）、下殼體（2）以及設置在上殼體（1）、下殼體（2）內設有固定件（3），其特征在于，在固定件（3）上分別設有光學鏡頭單元（4）和無線電定向接收天線（5），所述光學鏡頭單元（4）中的光學鏡頭的定向接收中心軸線與無線電定向接收天線（5）定向接收方向保持一致或平行；在上殼體（1）、下殼體（2）內還設有：

一視覺圖像處理單元（6），所述視覺圖像處理單元（6）對光學鏡頭單元（4）接收到的影像進行處理然后變成數字影像信息；

一無線電接收機單元（7），所述無線電接收機單元（7）對無線電定向接收天線（5）接收到的無線電信號處理成無線電頻譜分析信號信息；

一GPS定位單元（8），對所處位置進行實時采集、定位；

一計算機（9），所述計算機（9）分別與視覺圖像處理單元（6）、無線電接收機單元（7）、GPS定位單元（8）連接；

在上殼體（1）和下殼體（2）之間還設有外接射頻輸入SMA接口（10）、USB擴展接口（11）和電子陀螺儀（12）；

控制方法采用如下步驟：

通過調整個固定件（3），以使用者位置作為視覺定位的原點，轉動實現水平方向360度轉動，測定水平方向入射角；豎直方正負90度轉動測定俯仰入射角；

計算機（9）讀取本振時鐘，同時給對光學鏡頭單元（4）接收到的光波處理后的視覺影像數據信息與無線電接收機單元（7）接收到的無線電頻譜分析信息流進行授時，實現可見光影像信息流與無線電信號數據流信息的時間同步；

對光學鏡頭單元（4）接收到光學影像進行數字化后，數字圖像處理系統像素分辨率輸出數字化影像，建立視覺坐標系；數字化影像后現實中的3維物體或環境均投影到視覺坐標f（x，y）中，帶有與測量者為觀測原點的感官左右，及高低位置坐標；光學鏡頭單元（4）接收到光學影像數字化后的任意1個分辨像素的方位定位均能表征為f（x，y），同時數字處理影像的分辨率越高，相對位置分辨率就越高；

對無線電定向接收天線（5）的波瓣性能橫截面坐標的建立，采用數學方法，取測試者為原點，定向天線正90至負90度范圍，以0度角為方向映射至正90度至負90度的截面，得到定向無線電天線定向性能的坐標f（X，Y）；

將光學視覺坐標與無線天線波瓣性能坐標的精細校準，校準后對準兩個坐標原點一致，歸一為統一坐標；歸一后，F（x，y）中的坐標用不同顏色區分定向增益的高低；自定義不同增益區間邊界圈對應的顏色，默認紅色圈內代表定向增益最強的區域，橙，黃，綠，藍次之，黃色其次；經過每個像素對應的光學影像定位坐標位置的無線電波入射到無線定向接收天線傳播路徑，對應的接收增益是已知的；

水平方向360度旋轉該裝置，計算機（9）同步接收到的無線電波頻譜強度隨著無線電發射源在光學坐標中的坐標位置變化而變化，當接收到目標頻率無線電波信號最強時那刻，無線電發射源處于識別最高增益圈內范圍的坐標范圍?，此時對應的角度等于水平方向無線電波入射角；

獲得水平入射角后，固定件（3）俯仰角正負90度，對比無線電接收機單元（7）獲得接收到的無線電波頻譜信號強度最強時，?固定件（3）俯仰角等于無線電發射源的豎直入射角；

測向完畢后獲得無線帶發射源信號入射的水平入射角，豎直入射角,對應固定件（3）上光學鏡頭單元（4）接收到的光學影像，坐標F（0，0）坐標的最高增益識別圈內的可視物件影像即為無線電信號發射源，此時發射源定位的位置與使用者的視覺感官的左，右，高，低相對位置一致;視覺影像坐標中的環境或建筑作為無線點信號發射源的相對位置參照物。