【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线通讯，尤其是指一种天线姿态监测与电动调节方法及系统。
技术介绍
1、随着移动通信技术的快速发展，基站天线作为无线通信网络的关键组成部分，其性能和可靠性直接影响着通信质量。在恶劣的环境条件下，如强风、雨雪等自然因素影响，基站天线的性能可能会受到严重影响。尤其是在环境恶劣的地区，长时间的风吹振动可能导致基站天线的方位角和机械下倾角发生偏移，进而影响信号的覆盖范围和通信质量。
2、目前，由于缺乏有效的实时监测手段，天线方位角和机械下倾角的改变往往不能及时发现和调整。此外，传统的人工上塔调整方法存在诸多弊端。首先，人工成本高昂，特别是在需要频繁调整以适应网络优化的情况下，成本更是显著增加。其次，人工操作效率低下，且存在一定的安全风险。这些因素限制了基站天线性能的持续优化和通信网络的整体可靠性。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中不能实时发现和调整天线方位角和机械下倾角的改变，以及天线姿态调整时的低效率和高成本。
2、第一方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种天线姿态监测与电动调节方法，包括：
3、s1、获取待监测天线的姿态数据；
4、s2、根据所述姿态数据，实时计算所述天线的姿态角；判断所述姿态角是否超出自适应阈值；其中，所述自适应阈值的获取方法为：获取历史姿态数据集，从所述历史姿态数据集中划分出训练集，利用所述训练集训练学习模型，获得训练模型；建立反馈机制，将所述训练模型的预测结
5、s3、当所述姿态角未超过所述自适应阈值时，所述天线的驱动电机关闭并保存所述天线的新姿态数据；当所述姿态角超过所述自适应阈值时，发送姿态调整指令；所述驱动电机接收所述姿态调整指令，对所述天线进行姿态调整，并返回至所述s2，直至所述姿态角未超过所述自适应阈值；
6、s4、根据所述新姿态数据，计算所述天线的姿态；根据所述姿态进行所述天线监测。
7、在本专利技术的一个实施例中，所述姿态数据包括加速度数据、磁力数据和陀螺仪数据；所述姿态角的计算方法为：对所述加速度数据中的重力向量和所述磁力数据中的地磁向量求叉乘，获得叉乘误差；利用所述叉乘误差校正所述陀螺仪数据，从而获得校正数据；根据所述校正数据进行四元数更新，获得新四元数；将所述新四元数转换为欧拉角；基于所述欧拉角计算出所述姿态角。
8、在本专利技术的一个实施例中，计算所述天线的姿态包括计算所述姿态角，所述姿态角的计算公式为：
9、
10、其中，qest,t为所述姿态角，qω,t为陀螺仪计算出的姿态，为加速度数据和磁力数据计算出的姿态，α1和α2为加权系数。
11、在本专利技术的一个实施例中，，所述陀螺仪计算出的姿态，其计算公式为：
12、
13、其中，qω,t为陀螺仪计算出的姿态，为t-1时刻的平均变化速度估计值，δt为采用间隔，ωt-1为t-1时刻的角速度，ωt为角速度，为kronecker积。
14、在本专利技术的一个实施例中，所述天线的驱动电机接收所述姿态调整指令，对所述天线进行姿态调整过程中包括异常处理。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述学习模型为支持向量机或随机森林或神经网络。
16、第二方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种天线姿态监测与电动调节系统，包括：
17、姿态数据获取模块，用于获取待监测天线的姿态数据；
18、控制与执行模块，用于根据所述姿态数据，实时计算所述天线的姿态角；判断所述姿态角是否超出自适应阈值；当所述姿态角未超过所述自适应阈值时，所述天线的驱动电机关闭并保存所述天线的新姿态数据；当所述姿态角超过所述自适应阈值时，发送姿态调整指令；所述驱动电机接收所述姿态调整指令，对所述天线进行姿态调整，并实时计算所述姿态角，再重新判断，直至所述姿态角未超过所述自适应阈值；
19、监测模块，用于根据所述新姿态数据，计算所述天线的姿态；根据所述姿态进行所述天线监测；
20、其中，所述控制与执行模块包括阈值计算子模块，所述阈值计算子模块用于获取历史姿态数据集，从所述历史姿态数据集中划分出训练集，利用所述训练集训练学习模型，获得训练模型；建立反馈机制，将所述训练模型的预测结果和所述姿态角的偏差反馈至所述训练模型中，动态调整所述自适应阈值。
21、在本专利技术的一个实施例中，所述控制与执行模块还包括第一抱箍子模块、第二抱箍子模块和天线工参子模块，所述第一抱箍子模块和所述第二抱箍子模块均通过所述天线工参子模块内嵌的天线接口标准组电路实现供电。
22、在本专利技术的一个实施例中，所述第一抱箍子模块包括机械下倾角刻度盘；所述第二抱箍子模块包括天线方位角刻度盘。
23、第三方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种天线，包括上述的一种天线姿态监测与电动调节系统。
24、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果：
25、(1)本专利技术所述的一种天线姿态监测与电动调节方法及系统，通过实时计算天线的姿态角，并将其与自适应阈值进行比较，以确保天线始终保持在最佳工作姿态。在自适应阈值的获取过程中，本专利技术引入了一个反馈机制，该机制将预测结果与实际姿态角的偏差反馈到训练模型中，实现自适应阈值的动态调整。这种智能调整机制使得本专利技术能够灵活适应各种环境变化和条件，从而显著增强了天线设备的鲁棒性。天线的驱动电机能够根据姿态调整指令自动调整天线的姿态，使天线能够迅速响应不同的需求，提高了天线的适应性和灵活性。此外，自动化的姿态调整减少了人工干预的必要性，降低了操作成本和人为错误的风险，进一步提升了天线姿态调节的稳定性和安全性。
26、(2)本专利技术通过持续的实时姿态监测和动态调整，能够迅速识别并优化天线的方位角和机械下倾角。这种主动式的管理策略确保了天线始终处于最优的工作状态，从而显著提升了天线姿态调整的效率和精确性，优化了通信网络的性能。
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1.一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，所述姿态数据包括加速度数据、磁力数据和陀螺仪数据；所述姿态角的计算方法为：对所述加速度数据中的重力向量和所述磁力数据中的地磁向量求叉乘，获得叉乘误差；利用所述叉乘误差校正所述陀螺仪数据，从而获得校正数据；根据所述校正数据进行四元数更新，获得新四元数；将所述新四元数转换为欧拉角；基于所述欧拉角计算出所述姿态角。
3.根据权利要求1所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，计算所述天线的姿态包括计算所述姿态角，所述姿态角的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，所述陀螺仪计算出的姿态，其计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，所述天线的驱动电机接收所述姿态调整指令，对所述天线进行姿态调整过程中包括异常处理。
6.根据权利要求1所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，所述学习模型为支持向量机或随机森林或神
7.一种天线姿态监测与电动调节系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种天线姿态监测与电动调节系统，其特征在于，所述控制与执行模块还包括第一抱箍子模块、第二抱箍子模块和天线工参子模块，所述第一抱箍子模块和所述第二抱箍子模块均通过所述天线工参子模块内嵌的天线接口标准组电路实现供电。
9.根据权利要求8所述的一种天线姿态监测与电动调节系统，其特征在于，所述第一抱箍子模块包括机械下倾角刻度盘；所述第二抱箍子模块包括天线方位角刻度盘。
10.一种天线，其特征在于，包括如权利要求7～9任一项所述的一种天线姿态监测与电动调节系统。
...【技术特征摘要】
1.一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，所述姿态数据包括加速度数据、磁力数据和陀螺仪数据；所述姿态角的计算方法为：对所述加速度数据中的重力向量和所述磁力数据中的地磁向量求叉乘，获得叉乘误差；利用所述叉乘误差校正所述陀螺仪数据，从而获得校正数据；根据所述校正数据进行四元数更新，获得新四元数；将所述新四元数转换为欧拉角；基于所述欧拉角计算出所述姿态角。
3.根据权利要求1所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，计算所述天线的姿态包括计算所述姿态角，所述姿态角的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，所述陀螺仪计算出的姿态，其计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种天线姿态监测与电动调节方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱鑫，李澍，郭宏晨，张隆，崔学锋，詹蓉，
申请(专利权)人：江苏亨鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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