车载相控阵天线波束调节方法、装置、设备及存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113690614A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202110967170.7(22)申请日2021.08.23(71)申请人湖南中车时代通信信号有限公司地址410000湖南省长沙市长沙县长沙经济技术开发区人民东路二段189号9栋(72)发明人蒋俊殷源王海明方凯吕浩炯王景康高原苏志敏杜欣怡唐韬(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人刘翠香(51)Int.Cl.H01Q3/08(2006.01)H01Q1/32(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图5页(54)发明名称车载相控阵天线波束调节方法、装置、设备及存储介质(57)摘要本申请公开了一种车载相控阵天线波束调节方法，包括：在列车运行过程中到达轨道梁的目标点时，获取车载相控阵天线在预定点的位置信息；根据该位置信息和当前通信的地面相控阵天线的位置信息，对车载相控阵天线的波束角度进行调节，以使列车到达预定点时车载相控阵天线的波束对准地面相控阵天线；基于预定点对应的环境数据，对车载相控阵天线的波束宽度进行调节，以使列车到达预定点时车载相控阵天线的波束的接收功率和接收信噪比最大。应用本申请所提供的技术方案，实现了相控阵天线的实时对准和实时动态的波束形状调节，提高了线路整体覆盖性和通信可靠性。本申请还公开了一种车载相控阵天线波束调节装置、设备及存储介质，具有相应技术效果。CN113690614ACN113690614A权利要求书1/2页1.一种车载相控阵天线波束调节方法，其特征在于，包括：在列车运行过程中到达轨道梁的目标点时，获取车载相控阵天线在预定点的位置信息，在所述列车行驶方向上，所述预定点在所述目标点的前方；根据线路数据，确定当前通信的地面相控阵天线的位置信息；根据所述车载相控阵天线在所述预定点的位置信息和所述地面相控阵天线的位置信息，对所述车载相控阵天线的波束的水平角度和垂直角度进行调节，以使所述列车到达所述预定点时所述车载相控阵天线的波束对准所述地面相控阵天线，接收功率最大；基于所述预定点对应的环境数据，对所述车载相控阵天线的波束的水平宽度和垂直宽度进行调节，以使所述列车到达所述预定点时所述车载相控阵天线的波束的接收信噪比最大。2.根据权利要求1所述的车载相控阵天线波束调节方法，其特征在于，所述基于所述预定点对应的环境数据，对所述车载相控阵天线的波束的水平宽度和垂直宽度进行调节，包括：基于所述预定点对应的环境数据，确定所述预定点的第一障碍物密集度；如果所述第一障碍物密集度大于预设的密集阈值，则在所述预定点的环境特征对应的第一关系表中查找与所述第一障碍物密集度对应的第一波束宽度；基于所述第一波束宽度，对所述车载相控阵天线的波束的水平宽度和垂直宽度进行调节。3.根据权利要求2所述的车载相控阵天线波束调节方法，其特征在于，还包括：如果所述第一障碍物密集度小于或等于所述密集阈值，则根据所述车载相控阵天线和所述地面相控阵天线间的轨道面数据，对所述车载相控阵天线的波束的水平宽度和垂直宽度进行调节。4.根据权利要求1所述的车载相控阵天线波束调节方法，其特征在于，所述基于所述预定点对应的环境数据，对所述车载相控阵天线的波束的水平宽度和垂直宽度进行调节，包括：基于所述预定点对应的环境数据，确定所述预定点的环境特征及第二障碍物密集度；在所述预定点的环境特征对应的第二关系表中查找与所述第二障碍物密集度对应的第二波束宽度；基于所述第二波束宽度，对所述车载相控阵天线的波束的水平宽度和垂直宽度进行调节。5.根据权利要求2至4之中任一项所述的方法，其特征在于，通过以下步骤建立每种环境特征对应的关系表：采集轨道沿线的环境数据；对采集到的环境数据进行分析，确定每种环境特征对应的障碍物密集度；针对每种环境特征对应的每个障碍物密集度，在具有该障碍物密集度的位置，通过相控阵天线重复扫描训练，获得不同发射波束宽度下的接收信噪比，将该障碍物密集度与最大接收信噪比的波束宽度的对应关系加入到该环境特征对应的关系表中。6.根据权利要求1所述的车载相控阵天线波束调节方法，其特征在于，所述根据所述车载相控阵天线在所述预定点的位置信息和所述地面相控阵天线的位置信息，对所述车载相2CN113690614A权利要求书2/2页控阵天线的波束的水平角度和垂直角度进行调节，包括：根据所述车载相控阵天线在所述预定点的位置信息和所述地面相控阵天线的位置信息，确定在所述预定点所述车载相控阵天线与所述地面相控阵天线之间的直线相对当前波束方向的水平夹角和垂直夹角；基于所述水平夹角和所述垂直夹角，对所述车载相控阵天线的波束的水平角度和垂直角度进行调节。7.根据权利要求1至4、6任一项所述的车载相控阵天线波束调节方法，其特征