非接触式测量天线姿态的技术与系统

天线方位角下倾角的精确规划是影响无线网络覆盖最重要的因素之一。传统的计算方向角和下倾角的方法基于物理测量方式，存在这测量复杂，测量不方便，测量受限制于测量环境等缺点。针对此问题，本文提出了一套非接触式测量天线姿态的技术解决方案。该方案使用安装有惯性传感器（三轴加速度，磁通，陀螺仪传感器）和高精度照相机的智能手机作为采集设备，通过对天线拍照的方式，计算出天线的方位角和下倾角。
　　本文首先对该解决方案进行了一个总体的阐述，给出了方案的总体架构。在该架构的基础上，重点做了如下几部分工作:设计并实现了两种不同传感器配置下估算手机朝向的算法;在此算法的基础上，结合相机标定，联合优化算法，离线标定出手机传感器坐标系和相机坐标系之间的旋转矩阵;结合三维重建和ICP点云配准算法计算出天线的方位角和下倾角。从最终实验结果上看，该套解决方案目前所得结果精度已经比较接近于预期操作平台的要求。最后，在完整实现了该解决方案所有计算模块的基础上，本文也额外设计和实现了两款辅助应用软件。一款是运行在android平台上用来异步采集照片和传感器数据的采集程序，另外一款是基于物理接触方式近似测算天线方位角下倾角的downtilt软件。
　　后期将使用更精确的测量设备来提高基准数据集精度。同时对现有算法进行改进，以便进一步提高计算结果精度。

作者：姜锦正,

关键词：天线姿态测量, 方位角, 下倾角, 相机标定, ICP点云配准算法,