本發(fā)明涉及一種基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法。

背景技術(shù)：

1、隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，各種干擾源對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，由于通信網(wǎng)絡(luò)無線環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工干擾排查方式定位困難、效率低下且成本高昂，已成為電信運(yùn)營商亟待解決的難題。每年，各運(yùn)營商都需投入大量人力物力來排查和拆除這些干擾源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，旨在解決當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中干擾源排查困難、效率低下且成本高昂的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，采用無人機(jī)搭載輕型頻譜儀、定向天線、微型電腦和通信模塊的無人機(jī)搭載平臺(tái)，其中，所述輕型頻譜儀用于在空中采集頻譜數(shù)據(jù)，所述定向天線用于增強(qiáng)信號(hào)接收的方向性，所述微型電腦進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)與初步分析，所述通信模塊用于與云端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；

4、干擾源定位搜索與定位方法包括：

5、在被干擾基站周圍預(yù)設(shè)無人機(jī)的飛行路線，根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行路線和飛行參數(shù)，無人機(jī)自動(dòng)執(zhí)行遍歷飛行任務(wù)，在飛行過程中，所述輕型頻譜儀以每秒連續(xù)的方式，進(jìn)行180°～360°的順時(shí)針換角度掃頻，采集不同方向、不同強(qiáng)度的干擾數(shù)據(jù)；

6、采集到的所述干擾數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述微型電腦中，通過所述微型電腦內(nèi)置的軟件對(duì)所述干擾數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，包括干擾信號(hào)的識(shí)別、分類和強(qiáng)度評(píng)估；

7、通過所述通信模塊將經(jīng)初步分析后的所述干擾數(shù)據(jù)上傳至云端，所述云端將上傳的數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，定位干擾源位置，并進(jìn)行干擾云圖的地理化渲染，直觀展示干擾源的分布和強(qiáng)度。

8、本發(fā)明的方法結(jié)合了無人機(jī)技術(shù)、頻譜分析技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)以及干擾定位算法，可以全面提升干擾排查的效率、質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益，為通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障，同時(shí)推動(dòng)無人機(jī)技術(shù)在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。

9、本發(fā)明的所述定位干擾源位置的方法如下：

10、通過初步掃描數(shù)據(jù)，利用兩點(diǎn)定位法確定干擾源大致位置：無人機(jī)搭載平臺(tái)在兩個(gè)無人機(jī)掃頻點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)掃描，所述定點(diǎn)掃描時(shí)無人機(jī)原地旋轉(zhuǎn)做順時(shí)針換角度掃頻，記錄當(dāng)前無人機(jī)掃頻點(diǎn)在各角度方向上所述輕型頻譜儀的干擾數(shù)據(jù)峰值，獲取當(dāng)前無人機(jī)掃頻點(diǎn)的干擾數(shù)據(jù)最高峰值的方位角度方向，以及獲取兩個(gè)無人機(jī)掃頻點(diǎn)處干擾數(shù)據(jù)最高峰值方位角度方向的交點(diǎn)，以所述交點(diǎn)為圓心畫圓即為干擾源大致位置；

11、無人機(jī)從三個(gè)或三個(gè)以上的位置觀測所述干擾源大致位置，即在三個(gè)或三個(gè)以上的無人機(jī)掃頻點(diǎn)進(jìn)行所述定點(diǎn)掃描，基于三角定位原理確定干擾源的準(zhǔn)確位置。

12、本發(fā)明的定位方法，可以實(shí)施干擾區(qū)域的大范圍排查，兩點(diǎn)定位法粗定位，三點(diǎn)或三點(diǎn)以上的定位進(jìn)行精準(zhǔn)定位和抵近測量驗(yàn)證，可以確保不同場景建設(shè)和不同高度干擾源的有效識(shí)別處理。

13、本發(fā)明的無人機(jī)進(jìn)行定點(diǎn)掃描時(shí)每次旋轉(zhuǎn)變化的方位角≤5°。

14、本發(fā)明的所述云端根據(jù)定點(diǎn)掃描時(shí)無人機(jī)掃頻點(diǎn)的經(jīng)緯度以及干擾數(shù)據(jù)最高峰值的方位角度方向的方位角自動(dòng)計(jì)算兩個(gè)無人機(jī)掃頻點(diǎn)處干擾數(shù)據(jù)最高峰值角度方向的交點(diǎn)，提高定位效率。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，確定干擾源大致位置時(shí)，以所述交點(diǎn)為圓心的半徑為10m的圓作為干擾源大致位置。

16、本發(fā)明的所述無人機(jī)搭載平臺(tái)還通過傳感器進(jìn)行熱力圖掃描，獲取熱力圖數(shù)據(jù)并以顏色梯度直觀顯示干擾信號(hào)強(qiáng)度分布，用于迅速識(shí)別干擾源可能存在的區(qū)域。

17、本發(fā)明的所述無人機(jī)搭載平臺(tái)還通過攝像頭采集實(shí)地環(huán)境圖像，結(jié)合所述熱力圖數(shù)據(jù)，驗(yàn)證干擾源的具體位置。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果如下：

19、1.顯著提升排查效率，減少至少60％以上的物業(yè)協(xié)調(diào)時(shí)間，同時(shí)將干擾范圍內(nèi)的上樓測試次數(shù)降低50％以上，且具備一次飛行發(fā)現(xiàn)多個(gè)干擾源的能力，極大縮短了干擾排查周期。

20、2.能夠?qū)嵤└蓴_區(qū)域的大范圍排查，并提供干擾源位置的輔助指示，通過精準(zhǔn)定位和抵近測量驗(yàn)證，確保對(duì)不同場景建設(shè)和不同高度干擾源的有效識(shí)別與處理。

21、3.依托云平臺(tái)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)干擾概況的云圖直觀展示，輔助快速定位干擾源，同時(shí)建立周期性區(qū)域干擾數(shù)據(jù)庫，支持前后臺(tái)協(xié)同分析定位查找，進(jìn)一步提升排查工作的智能化水平。在經(jīng)濟(jì)效益上，通過使用熱力圖和實(shí)地環(huán)境數(shù)據(jù)輔助干擾定位，預(yù)計(jì)可使單一干擾小區(qū)的干擾源排查定位成本減少1500元，降幅達(dá)到18％，為電信運(yùn)營商節(jié)約大量成本。

技術(shù)特征：

1.一種基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，其特征在于，采用無人機(jī)搭載輕型頻譜儀、定向天線、微型電腦和通信模塊的無人機(jī)搭載平臺(tái)，其中，所述輕型頻譜儀用于在空中采集頻譜數(shù)據(jù)，所述定向天線用于增強(qiáng)信號(hào)接收的方向性，所述微型電腦進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)與初步分析，所述通信模塊用于與云端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，其特征在于，所述定位干擾源位置的方法如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，其特征在于：無人機(jī)進(jìn)行定點(diǎn)掃描時(shí)每次旋轉(zhuǎn)變化的方位角≤5°。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，其特征在于：所述云端根據(jù)定點(diǎn)掃描時(shí)無人機(jī)掃頻點(diǎn)的經(jīng)緯度以及干擾數(shù)據(jù)最高峰值的方位角度方向的方位角自動(dòng)計(jì)算兩個(gè)無人機(jī)掃頻點(diǎn)處干擾數(shù)據(jù)最高峰值方位角度方向的交點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，其特征在于：確定干擾源大致位置時(shí)，以所述交點(diǎn)為圓心的半徑為10m的圓作為干擾源大致位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，其特征在于：所述無人機(jī)搭載平臺(tái)還通過傳感器進(jìn)行熱力圖掃描，獲取熱力圖數(shù)據(jù)并以顏色梯度直觀顯示干擾信號(hào)強(qiáng)度分布，用于迅速識(shí)別干擾源可能存在的區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，其特征在于：所述無人機(jī)搭載平臺(tái)還通過攝像頭采集實(shí)地環(huán)境圖像，結(jié)合所述熱力圖數(shù)據(jù)，驗(yàn)證干擾源的具體位置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于無人機(jī)的移動(dòng)通信干擾源定位搜索與定位方法，采用無人機(jī)搭載輕型頻譜儀、定向天線、微型電腦和通信模塊的無人機(jī)搭載平臺(tái)，其中，所述輕型頻譜儀用于在空中采集頻譜數(shù)據(jù)，所述定向天線用于增強(qiáng)信號(hào)接收的方向性，所述微型電腦進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)與初步分析，所述通信模塊用于與云端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明結(jié)合了無人機(jī)技術(shù)、頻譜分析技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)以及先進(jìn)的干擾定位算法，旨在解決當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中干擾源排查困難、效率低下且成本高昂的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李木權(quán),張小容,李燦彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州城建職業(yè)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8