CN117408097B - Victs天线相关的信号强度提升方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天线技术领域，揭露一种VICTS天线相关的信号强度提升方法及系统，方法包括：构建接收信号的方向图；从方向图中识别探测信号的最大增益指向，基于最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果；在角度匹配结果为角度匹配成功时，计算接收天线的极化角，基于极化角，确定接收天线的天线调整方向，计算接收天线的极化向量，对极化向量进行向量变换，得到变换向量；计算变换向量与入射波单位向量之间的极化效率，构建变换向量与极化效率之间的相关模型；利用天线调整方向与目标变换向量完成接收天线的信号强度提升，得到接收天线的信号强度提升结果。本发明可以提升信号强度提升的效率。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种VICTS天线相关的信号强度提升方法及系统。
背景技术
victs天线是一种无源机械相控阵天线，因其具有低剖面、低功耗、高g/t值等特点，特别适合应用于卫星动中通天线领域，但由于victs天线与卫星的距离较远，导致卫星发出的信号抵达victs天线时，已经变得及其微弱，此时victs天线接收的信号强度角度，会对后续的信号分析造成影响。
目前，通过将卫星端的发射角与天线端的接收角进行极化匹配的方法可以增加天线接收信号的强度，由于卫星端发射信号的方式为广播方式，即向四周发射信号的方式，由于四周环境的影响，从不同角度发射的信号抵达天线端时的信号强度不同，但现有技术仅考虑极化匹配而未考虑到卫星的天线的最大增益指向（最大信号强度的发射方向）对极化匹配的影响，其次，现有技术的极化匹配通过调整发射角和接收角，使得发射角和接收角一致来实现，但是发射方的天线的角度调整包括xyz三个轴的角度，若人为调整三个角度，则效率太低，此时亟待一种可以快速准确地调整xyz三个轴的角度的方案。因此，VICTS天线相关的信号强度提升的效率不足。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种VICTS天线相关的信号强度提升方法及系统，可以提升VICTS天线相关的信号强度提升的效率。
第一方面，本发明提供了一种VICTS天线相关的信号强度提升方法，包括：
从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边，在所述发送天线的周边处接收所述探测信号，得到接收信号，构建所述接收信号的方向图；
从所述方向图中识别所述探测信号的最大增益指向，基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果；
在所述角度匹配结果为角度匹配成功时，基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，计算所述接收天线的极化向量，对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量；
采集所述接收天线的入射波单位向量，计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量，其中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量，
所述利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量的过程为：在所述相关模型中的极化效率为最小极化效率时，将所述最小极化效率对应的变换向量作为所述目标变换向量；
利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，其中，所述利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，包括：获取所述目标变换向量对应的旋转角a、b、d，在a、b、d的正负符号符合所述天线调整方向的正负方向时，利用a、b、d旋转所述接收天线，得到调整好角度的接收天线。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述构建所述接收信号的方向图，包括：
利用下述公式构建所述接收信号的方向图函数：
其中，表示所述方向图函数，/>表示所述接收信号的信号能量，/>表示所述接收信号的幅度，/>表示所述接收信号的相位，/>表示从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边时，所述探测信号的发射角度，/>的范围在0度~360度，/>表示虚数；
基于所述方向图函数中发射角度与信号能量之间的函数关系，构建所述探测信号的方向图。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果，包括：
识别所述发送天线的发送角度下的发送信号抵达地面的地面区域；
将所述接收天线的天线位置调整至所述地面区域处；
在将所述接收天线的天线位置调整至所述地面区域处之后，完成所述接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，包括：
基于所述接收天线的地理方位，利用下述公式计算所述接收天线的极化角：
其中，表示所述接收天线的极化角，/>表示发送天线所在的卫星经度，/>表示接收天线的地理方位中的经度，/>表示接收天线的地理方位中的纬度。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，包括：
在所述极化角大于预设阈值时，识别所述发送天线相对于所述接收天线的第一相对方位；
基于所述第一相对方位，确定所述接收天线的第一天线调整方向；
在所述极化角小于预设阈值时，识别所述发送天线相对于所述接收天线的第二相对方位；
基于所述第二相对方位，确定所述接收天线的第二天线调整方向。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述接收天线的极化向量，包括：
利用下述公式计算所述接收天线的极化向量：
其中，表示所述极化向量，x，y，z表示垂直于极化向量所在的平面的向量分别在x、y、z轴上的坐标，/>表示/>和/>之间的差值，/>表示发送天线发送的信号与垂直方向之间的夹角，/>表示发送天线发送的信号与水平方向之间的夹角。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量，包括：
利用下述公式对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量：
其中，表示所述变换向量，/>表示接收天线转向后的方向与原前进方向之间的角度，/>表示接收天线在x轴上与水平面之间的角度，/>表示接收天线在y轴上与水平面之间的角度。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：
利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，包括：
利用下述公式构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型：
其中，表示所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，/>表示所述变换向量中的、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、，/>表示回归因子，/>表示误差参数，/>表示接收天线转向后的方向与原前进方向之间的角度，/>表示接收天线在x轴上与水平面之间的角度，/>表示接收天线在y轴上与水平面之间的角度。
第二方面，本发明提供了一种VICTS天线相关的信号强度提升系统，所述系统包括：
方向图构建模块，用于从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边，在所述发送天线的周边处接收所述探测信号，得到接收信号，构建所述接收信号的方向图；
角度匹配模块，用于从所述方向图中识别所述探测信号的最大增益指向，基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果；
向量变换模块，用于在所述角度匹配结果为角度匹配成功时，基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，计算所述接收天线的极化向量，对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量；
向量选取模块，用于采集所述接收天线的入射波单位向量，计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量，其中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量，
所述利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量的过程为：在所述相关模型中的极化效率为最小极化效率时，将所述最小极化效率对应的变换向量作为所述目标变换向量；
强度提升模块，用于利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，其中，所述利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，包括：获取所述目标变换向量对应的旋转角a、b、d，在a、b、d的正负符号符合所述天线调整方向的正负方向时，利用a、b、d旋转所述接收天线，得到调整好角度的接收天线。
与现有技术相比，本方案的技术原理及有益效果在于：
本发明实施例通过构建所述接收信号的方向图，以用于从所述方向图中选取信号能量大的信号的发射方向，本发明实施例通过基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，以用于利用所述极化角确定所述接收天线应该旋转的方向，进一步地，本发明实施例通过计算所述接收天线的极化向量，以用于计算所述接收天线在地面上的向量，进一步地，本发明实施例通过对所述极化向量进行向量变换，以用于对所述接收天线进行x、y、z三轴的角度调整，从而使得极化向量也随之发生变化，进一步地，本发明实施例通过计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，以用于检测所述接收天线的偏移角度是否与卫星的发射角度一致，进一步地，本发明实施例通过构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，以用于分析所述接收天线在xyz轴上的旋转对所述极化效率造成的影响。因此，本发明实施例提出的一种VICTS天线相关的信号强度提升方法及系统，可以提升VICTS天线相关的信号强度提升的效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种VICTS天线相关的信号强度提升方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例中图1提供的一种VICTS天线相关的信号强度提升方法的方向图的示意图；
图3为本发明一实施例中图1提供的一种VICTS天线相关的信号强度提升方法的其中一个步骤的示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种VICTS天线相关的信号强度提升系统的模块示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种VICTS天线相关的信号强度提升方法，所述VICTS天线相关的信号强度提升方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本发明实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述VICTS天线相关的信号强度提升方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。所述服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content DeliveryNetwork，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参阅图1所示，是本发明一实施例提供的VICTS天线相关的信号强度提升方法的流程示意图。其中，图1中描述的VICTS天线相关的信号强度提升方法包括：
S1、从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边，在所述发送天线的周边处接收所述探测信号，得到接收信号，构建所述接收信号的方向图。
本发明实施例中，所述发送天线是指卫星上的具有发射信号功能的天线，进一步地，所述探测信号是指电磁波信号。
进一步地，本发明实施例通过构建所述接收信号的方向图，以用于从所述方向图中选取信号能量大的信号的发射方向。
本发明的一实施例中，所述构建所述接收信号的方向图，包括：利用下述公式构建所述接收信号的方向图函数：
其中，表示所述方向图函数，/>表示所述接收信号的信号能量，/>表示所述接收信号的幅度，/>表示所述接收信号的相位，/>表示从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边时，所述探测信号的发射角度，/>的范围在0度~360度，/>表示虚数；
基于所述方向图函数中发射角度与信号能量之间的函数关系，构建所述探测信号的方向图。
参阅图2所示，为本发明一实施例中图1提供的一种VICTS天线相关的信号强度提升方法的方向图的示意图。在图2中，1表示方向图中信号能量最大的信号值。
S2、从所述方向图中识别所述探测信号的最大增益指向，基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果。
可选地，所述从所述方向图中识别所述探测信号的最大增益指向的过程为：从所述方向图中选择信号能量最大的信号，将信号能量最大的信号在所述方向图中对应的发射角度作为所述最大增益指向。
本发明的一实施例中，所述基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果，包括：识别所述发送天线的发送角度下的发送信号抵达地面的地面区域；将所述接收天线的天线位置调整至所述地面区域处；在将所述接收天线的天线位置调整至所述地面区域处之后，完成所述接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果。
S3、在所述角度匹配结果为角度匹配成功时，基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，计算所述接收天线的极化向量，对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量。
本发明实施例通过基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，以用于利用所述极化角确定所述接收天线应该旋转的方向。
本发明的一实施例中，所述基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，包括：基于所述接收天线的地理方位，利用下述公式计算所述接收天线的极化角：
其中，表示所述接收天线的极化角，/>表示发送天线所在的卫星经度，/>表示接收天线的地理方位中的经度，/>表示接收天线的地理方位中的纬度。
本发明的一实施例中，参阅图3所示，所述基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，包括：
S301、在所述极化角大于预设阈值时，识别所述发送天线相对于所述接收天线的第一相对方位；
S302、基于所述第一相对方位，确定所述接收天线的第一天线调整方向；
S303、在所述极化角小于预设阈值时，识别所述发送天线相对于所述接收天线的第二相对方位；
S304、基于所述第二相对方位，确定所述接收天线的第二天线调整方向。
其中，所述预设阈值设置为0。
可选地，所述基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向的过程为：当极化角为负值时，表示的是接收南偏西的卫星，此时天线应逆时针旋转 (人面对天线接收面调整)；极化角为正值时，表示接收的是南偏东的卫星，天线应顺时针旋转，即顺转为正，逆转为负。
进一步地，本发明实施例通过计算所述接收天线的极化向量，以用于计算所述接收天线在地面上的向量。
本发明的一实施例中，所述计算所述接收天线的极化向量，包括：利用下述公式计算所述接收天线的极化向量：
其中，表示所述极化向量，x，y，z表示垂直于极化向量所在的平面的向量分别在x、y、z轴上的坐标，/>表示/>和/>之间的差值，/>表示发送天线发送的信号与垂直方向之间的夹角，/>表示发送天线发送的信号与水平方向之间的夹角。
进一步地，本发明实施例通过对所述极化向量进行向量变换，以用于对所述接收天线进行x、y、z三轴的角度调整，从而使得极化向量也随之发生变化。
本发明的一实施例中，所述对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量，包括：利用下述公式对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量：
其中，表示所述变换向量，/>表示接收天线转向后的方向与原前进方向之间的角度，/>表示接收天线在x轴上与水平面之间的角度，/>表示接收天线在y轴上与水平面之间的角度。
S4、采集所述接收天线的入射波单位向量，计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量，其中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量，
所述利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量的过程为：在所述相关模型中的极化效率为最小极化效率时，将所述最小极化效率对应的变换向量作为所述目标变换向量。
本发明实施例中，所述入射波单位向量是指发送天线发送的电磁波抵达至所述接收天线时的入射信号的单位向量。
进一步地，本发明实施例通过计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，以用于检测所述接收天线的偏移角度是否与卫星的发射角度一致。
本发明的一实施例中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量。
进一步地，本发明实施例通过构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，以用于分析所述接收天线在xyz轴上的旋转对所述极化效率造成的影响。
本发明的一实施例中，所述构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，包括：利用下述公式构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型：
其中，表示所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，/>表示所述变换向量中的、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、，/>表示回归因子，/>表示误差参数，/>表示接收天线转向后的方向与原前进方向之间的角度，/>表示接收天线在x轴上与水平面之间的角度，/>表示接收天线在y轴上与水平面之间的角度。
可选地，所述利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量的过程为：在所述相关模型中的极化效率为最小极化效率时，将所述最小极化效率对应的变换向量作为所述目标变换向量。
S5、利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，其中，所述利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，包括：获取所述目标变换向量对应的旋转角a、b、d，在a、b、d的正负符号符合所述天线调整方向的正负方向时，利用a、b、d旋转所述接收天线，得到调整好角度的接收天线。
可选地，所述利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，包括：获取所述目标变换向量对应的旋转角a、b、d，在a、b、d的正负符号符合所述天线调整方向的正负方向时，利用a、b、d旋转所述接收天线，得到调整好角度的接收天线，由于调整好角度的接收天线的极化效率（极化损失因子）最小，因此，调整好角度的接收天线接收的信号强度的损失最小，从而可以接收到较强能量的信号。
可以看出，本发明实施例通过构建所述接收信号的方向图，以用于从所述方向图中选取信号能量大的信号的发射方向，本发明实施例通过基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，以用于利用所述极化角确定所述接收天线应该旋转的方向，进一步地，本发明实施例通过计算所述接收天线的极化向量，以用于计算所述接收天线在地面上的向量，进一步地，本发明实施例通过对所述极化向量进行向量变换，以用于对所述接收天线进行x、y、z三轴的角度调整，从而使得极化向量也随之发生变化，进一步地，本发明实施例通过计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，以用于检测所述接收天线的偏移角度是否与卫星的发射角度一致，进一步地，本发明实施例通过构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，以用于分析所述接收天线在xyz轴上的旋转对所述极化效率造成的影响。因此，本发明实施例提出的一种VICTS天线相关的信号强度提升方法可以快速准确地验证设备的身份和数据的完整性。
如图4所示，是本发明VICTS天线相关的信号强度提升系统功能模块图。
本发明所述VICTS天线相关的信号强度提升系统400可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述VICTS天线相关的信号强度提升系统可以包括方向图构建模块401、角度匹配模块402、向量变换模块403、向量选取模块404及强度提升模块405。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
在本发明实施例中，关于各模块/单元的功能如下：
所述方向图构建模块401，用于从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边，在所述发送天线的周边处接收所述探测信号，得到接收信号，构建所述接收信号的方向图；
所述角度匹配模块402，用于从所述方向图中识别所述探测信号的最大增益指向，基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果；
所述向量变换模块403，用于在所述角度匹配结果为角度匹配成功时，基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，计算所述接收天线的极化向量，对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量；
所述向量选取模块404，用于采集所述接收天线的入射波单位向量，计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量，其中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量，
所述利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量的过程为：在所述相关模型中的极化效率为最小极化效率时，将所述最小极化效率对应的变换向量作为所述目标变换向量；
所述强度提升模块405，用于利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，其中，所述利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，包括：获取所述目标变换向量对应的旋转角a、b、d，在a、b、d的正负符号符合所述天线调整方向的正负方向时，利用a、b、d旋转所述接收天线，得到调整好角度的接收天线。
详细地，本发明实施例中所述VICTS天线相关的信号强度提升系统400中的所述各模块在使用时采用与上述的图1至图3中所述的VICTS天线相关的信号强度提升方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种VICTS天线相关的信号强度提升方法，其特征在于，所述方法包括：
从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边，在所述发送天线的周边处接收所述探测信号，得到接收信号，构建所述接收信号的方向图；
从所述方向图中识别所述探测信号的最大增益指向，基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果；
在所述角度匹配结果为角度匹配成功时，基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，计算所述接收天线的极化向量，对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量；
采集所述接收天线的入射波单位向量，计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量，其中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量，
所述利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量的过程为：在所述相关模型中的极化效率为最小极化效率时，将所述最小极化效率对应的变换向量作为所述目标变换向量；
利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，其中，所述利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，包括：获取所述目标变换向量对应的旋转角a、b、d，在a、b、d的正负符号符合所述天线调整方向的正负方向时，利用a、b、d旋转所述接收天线，得到调整好角度的接收天线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所述接收信号的方向图，包括：
利用下述公式构建所述接收信号的方向图函数：
其中，表示所述方向图函数，/>表示所述接收信号的信号能量，/>表示所述接收信号的幅度，/>表示所述接收信号的相位，/>表示从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边时，所述探测信号的发射角度，/>的范围在0度~360度，/>表示虚数；
基于所述方向图函数中发射角度与信号能量之间的函数关系，构建所述探测信号的方向图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果，包括：
识别所述发送天线的发送角度下的发送信号抵达地面的地面区域；
将所述接收天线的天线位置调整至所述地面区域处；
在将所述接收天线的天线位置调整至所述地面区域处之后，完成所述接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，包括：
基于所述接收天线的地理方位，利用下述公式计算所述接收天线的极化角：
其中，表示所述接收天线的极化角，/>表示发送天线所在的卫星经度，/>表示接收天线的地理方位中的经度，/>表示接收天线的地理方位中的纬度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，包括：
在所述极化角大于预设阈值时，识别所述发送天线相对于所述接收天线的第一相对方位；
基于所述第一相对方位，确定所述接收天线的第一天线调整方向；
在所述极化角小于预设阈值时，识别所述发送天线相对于所述接收天线的第二相对方位；
基于所述第二相对方位，确定所述接收天线的第二天线调整方向。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述接收天线的极化向量，包括：
利用下述公式计算所述接收天线的极化向量：
其中，表示所述极化向量，x，y，z表示垂直于极化向量所在的平面的向量分别在x、y、z轴上的坐标，/>表示/>和/>之间的差值，/>表示发送天线发送的信号与垂直方向之间的夹角，/>表示发送天线发送的信号与水平方向之间的夹角。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量，包括：
利用下述公式对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量：
其中，表示所述变换向量，/>表示接收天线转向后的方向与原前进方向之间的角度，/>表示接收天线在x轴上与水平面之间的角度，/>表示接收天线在y轴上与水平面之间的角度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，包括：
利用下述公式构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型：
其中，表示所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，/>表示所述变换向量中的/>、、/>、/>、/>、/>、、/>、/>，/>表示回归因子，/>表示误差参数，/>表示接收天线转向后的方向与原前进方向之间的角度，/>表示接收天线在x轴上与水平面之间的角度，/>表示接收天线在y轴上与水平面之间的角度。
9.一种VICTS天线相关的信号强度提升系统，其特征在于，所述系统包括：
方向图构建模块，用于从发送天线发射探测信号至所述发送天线的周边，在所述发送天线的周边处接收所述探测信号，得到接收信号，构建所述接收信号的方向图；
角度匹配模块，用于从所述方向图中识别所述探测信号的最大增益指向，基于所述最大增益指向，对预设的接收天线的接收角度与所述发送天线的发送角度之间进行角度匹配，得到角度匹配结果；
向量变换模块，用于在所述角度匹配结果为角度匹配成功时，基于所述接收天线的地理方位，计算所述接收天线的极化角，基于所述极化角，确定所述接收天线的天线调整方向，计算所述接收天线的极化向量，对所述极化向量进行向量变换，得到变换向量；
向量选取模块，用于采集所述接收天线的入射波单位向量，计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，构建所述变换向量与所述极化效率之间的相关模型，利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量，其中，所述计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，包括：利用下述公式计算所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率：
其中，PLF表示所述变换向量与所述入射波单位向量之间的极化效率，表示所述变换向量，/>表示所述入射波单位向量，
所述利用所述相关模型，从所述变换向量中选取目标变换向量的过程为：在所述相关模型中的极化效率为最小极化效率时，将所述最小极化效率对应的变换向量作为所述目标变换向量；
强度提升模块，用于利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，其中，所述利用所述天线调整方向与所述目标变换向量完成所述接收天线的信号强度提升，得到所述接收天线的信号强度提升结果，包括：获取所述目标变换向量对应的旋转角a、b、d，在a、b、d的正负符号符合所述天线调整方向的正负方向时，利用a、b、d旋转所述接收天线，得到调整好角度的接收天线。
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