[發(fā)明專利]一種基于無人機(jī)拍照和GPS信息的平板天線角度測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710916583.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107806854B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘晨;周永霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州艾航科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C1/00
• 分類號(hào): G01C1/00
• 代理公司: 浙江納祺律師事務(wù)所 33257
• 代理人: 鄭滿玉

本發(fā)明提出一種基于基于無人機(jī)拍照和GPS信息的平板天線角度測(cè)量方法，利用無人機(jī)以通訊塔投影中心為圓心，等距半徑水平圓周繞飛；當(dāng)無人機(jī)飛行于某平板天線的正側(cè)面時(shí)，連續(xù)拍照該天線正側(cè)面,同步的GPS信息記錄于對(duì)應(yīng)照片文件中；由某天線的左正側(cè)面附近的多個(gè)GPS值做平均，可獲得左側(cè)觀察點(diǎn)坐標(biāo)；由天線的右正側(cè)面附近的多個(gè)GPS值做平均，可獲得右側(cè)觀察點(diǎn)坐標(biāo)；左右側(cè)觀察點(diǎn)兩點(diǎn)連線代表平板天線陣面的水平橫截面線，其法線與正北方夾角為天線方位角，采用測(cè)量工具獲得天線方位角度值；每個(gè)天線下傾角由其左右正側(cè)面圖像中該天線下傾角的平均值計(jì)算獲得。本發(fā)明采用借助無人機(jī)拍照和GPS信息計(jì)算平板天線角度方法，提高了計(jì)算精度和效率，降低人工成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信塔維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于無人機(jī)拍照和GPS信息的平板天線角度測(cè)量方法。

背景技術(shù)

無線通訊基站上天線的正確安裝與維護(hù)測(cè)試，是移動(dòng)通訊工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的重要內(nèi)容。中國(guó)專利公開號(hào)CN106454879A的“一種基于無人機(jī)航拍確定無線基站工參的方法”已經(jīng)公開了一種利用無人機(jī)航拍獲得基站的俯視圖，地面系統(tǒng)調(diào)用羅盤儀軟件，并使羅盤儀的零度的方向與基站俯視圖中基站的正北方向重合，原有天線的方向與羅盤儀的角度度數(shù)重合，該度數(shù)即為原有天線的方向角方法；還公開一種利用地面系統(tǒng)調(diào)用量角器軟件，并使量角器軟件界面的中心點(diǎn)與原有天線的中心點(diǎn)重合，量角器保持垂直，原有天線與量角器之間夾角即為原有天線的下傾角的方法。

該現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和缺點(diǎn)：方位角和下傾角都需要無人機(jī)飛手在現(xiàn)場(chǎng)操控?zé)o人機(jī)通過肉眼判斷將飛機(jī)穩(wěn)定在基站或天線的垂直角上再進(jìn)行拍攝，其中，針對(duì)天線中心點(diǎn)的判斷由于天線正面的面積較大，實(shí)際操作中肉眼難以確定實(shí)際中心點(diǎn)。由人工一次性判斷基站的俯視圖和天線側(cè)視圖存在較大主觀性和經(jīng)驗(yàn)性；通過判斷基站的俯視圖和天線側(cè)視圖來測(cè)量方位角和下傾角，發(fā)現(xiàn)不同時(shí)間、不同人員對(duì)同一天線的重復(fù)測(cè)量結(jié)果差別較大，同時(shí)測(cè)量得到的方向角和下傾角精度一般。

綜上所述，中國(guó)專利公開號(hào)CN106454879A的“一種基于無人機(jī)航拍確定無線基站工參的方法”已經(jīng)公開的技術(shù)方案對(duì)無人機(jī)飛手的技術(shù)要求高，同時(shí)肉眼校準(zhǔn)的誤差大，工作時(shí)飛手需要高度集中精神進(jìn)行手眼配合操作，難以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)。經(jīng)實(shí)踐測(cè)試，在實(shí)際工作中效率甚至低于傳統(tǒng)人工上塔進(jìn)行作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于無人機(jī)拍照和GPS信息的平板天線角度測(cè)量方法，借助無人機(jī)定點(diǎn)繞飛通訊塔拍攝照片，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件處理，可對(duì)通訊塔的天線相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，可顯著提高測(cè)量精度，提高效率。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于基于無人機(jī)拍照和GPS信息的平板天線角度測(cè)量方法，包含以下步驟：

1)利用無人機(jī)以通訊塔投影中心為圓心，等距半徑水平圓周繞飛；

2)當(dāng)無人機(jī)飛行于某平板天線的正側(cè)面時(shí)，連續(xù)拍照該天線正側(cè)面,同步的GPS信息記錄于對(duì)應(yīng)照片文件中；

3)由某天線的左正側(cè)面附近的多個(gè)GPS值做平均，可獲得左側(cè)觀察點(diǎn)坐標(biāo)；由天線的右正側(cè)面附近的多個(gè)GPS值做平均，可獲得右側(cè)觀察點(diǎn)坐標(biāo)；

4)左右側(cè)觀察點(diǎn)兩點(diǎn)連線代表平板天線陣面的水平橫截面線，其法線與正北方夾角為天線方位角，采用測(cè)量工具獲得天線方位角度值；

5)每個(gè)天線下傾角可由其左右正側(cè)面圖像中該天線下傾角的平均值計(jì)算獲得。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟1提到的定點(diǎn)繞飛通訊塔采用以塔投影中心為圓心、等距半徑逆時(shí)針?biāo)綀A周繞飛，圓周半徑為7～8米。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟2無人機(jī)飛行于某平板天線的正側(cè)面時(shí)，需在一定正負(fù)偏差范圍內(nèi)連續(xù)拍照該天線正側(cè)面。

作為一種優(yōu)選方式，所述步驟5左右正側(cè)面圖像中該天線下傾角的平均值計(jì)算如下：