[發明專利]雷達數字平臺調平裝置和調平方法

無效

• 申請號: 201010586375.2
• 申請日: 2011-03-23
• 公開（公告）號: CN102141607A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 黃金杰;王洪先;王克軍;屈紅剛;姜洋;原星武;付海軍;孫向亮
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第二○六研究所
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 張問芬

技術領域

本發明屬于機械和數字兩個技術領域，涉及雷達的調平裝置及調平方法，是一種新型雷達數字平臺調平裝置和調平方法。該裝置和方法可應用于機械電子類需要進行調平的軍工和民用產品等領域，特別適用于相控陣電子掃描雷達。

技術背景

陸基雷達工作時，其工作平臺通常需要手動或電動調水平，以保證雷達波束掃描時其高低指向不隨方位掃描方向的變化而變化，使雷達探測空域在各個方位方向上保持一致。否則，若雷達工作平臺不能保持水平，則會導致在有些方位方向上雷達的主波束打地，而另一些方向上，雷達主波束偏離地面太高，空域覆蓋上出現漏洞。為此，地面雷達通常設計有對雷達載車進行調平的調平機構或調平裝置及分機，這不僅會增加雷達的生產成本，而且增加了雷達架設和撤收的動作和時間。特別是對于有些特殊載車底盤雷達來說，如履帶式裝甲車和輪式裝甲車，由于載車上沒有安裝調平支撐機構的合適地方，無法安裝4套雷達調平支撐機構；同時載車底盤又非常重，因此要對載車進行調平是非常困難。

綜觀當前國內外雷達的調平裝置，一般有液壓式和機械式兩種類型。這兩種類型調平裝置均安裝在雷達工作平臺(或載車底盤)上，每個調平裝置至少需要3套支撐腿的調平機構，一般安裝4套支撐腿的調平機構，才能實現雷達工作平臺(或整車)調平功能。如瑞典Ericsson公司生產的Giraffe?50AT雷達、美國研制的TPQ-36、TPQ-37雷達、瑞典和挪威聯合研制的“阿瑟”(Arthur)火炮定位雷達等；在國內有373、375炮位偵察校射雷達、306防空火控雷達等，這些雷達均安裝有4套支撐腿的調平機構，以完成雷達的調平功能。由于液壓式調平裝置的結構比較復雜，成本較高，調平后穩定性差、受環境因素影響較大，在實際雷達應用中，很少采用液壓式調平裝置。與液壓式調平裝置相比較，機械式調平裝置的結構較為簡單、調平后穩定性好，但機械式雷達調平裝置具有受地理地形影響較大、調平范圍有限等不足或缺陷。不論是應用機械式調平裝置還是液壓式調平裝置，都使雷達的架設和撤收過程復雜，時間過長，可靠性不高，并且這樣的調平裝置受雷達工作平臺或載車底盤的限制，其通用化、模塊化程度較低，不能滿足現有的不同雷達工作平臺或載車底盤的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于避免上述液壓式和機械式雷達調平裝置存在的不足，提供一種新型雷達數字平臺調平裝置及調平方法。該調平裝置不直接調整雷達工作平臺，而是利用姿態角傳感系統上報到終端計算機的數據通過坐標變換建立雷達數字平臺，然后調整天線橫軸姿態，通過這種調平方法實現雷達調平。新型雷達數字平臺調平裝置及調平方法克服了現有的雷達調平的缺陷或不足，具有調平精度高、穩定性好、調平范圍大、不受地理位置限制、不受雷達載車底盤限制、通用性強、可靠性高、操作簡單等優點。

新型雷達數字平臺調平裝置的技術方案由姿態角傳感系統、天線驅動控制系統、天線調平機構組成。天線驅動控制系統由驅動控制組合、方位轉臺、方位驅動機構、方位碼盤、俯仰驅動機構、俯仰碼盤、天線支撐背架和滾珠軸承等組成，天線支撐背架分別與方位轉臺和俯仰驅動機構相連，可進行方位和俯仰旋轉運動；天線通過滾珠軸承連接支撐在天線支撐背架上，同時天線可繞滾珠軸承(即：天線陣面垂直軸Z)進行一維旋轉運動；姿態角傳感系統和驅動控制組合安裝在方位轉臺內。姿態角傳感系統可傳感出當前車體的橫傾角、縱傾角以及姿態角傳感系統縱傾基準軸與北向的夾角。天線驅動控制系統通過方位碼盤和方位驅動機構將天線轉動到指定的方位上，通過俯仰驅動機構和俯仰碼盤推動天線支撐背架轉動、使天線到達指定的俯仰角度位置上，然后，天線調平機構推動天線繞滾珠軸承進行一維旋轉運動，使天線陣面直角坐標系中的X軸與水平面平行，完成雷達的調平。

本發明的天線調平機構由電機、齒輪、絲杠、感應限位開關和手輪等組成，其絲杠端固定在天線上，電機帶動齒輪和絲杠轉動，絲杠推動天線繞滾珠軸承進行一維轉動，實現天線陣面直角坐標系中的X軸與水平面平行，以完成雷達的調平功能，保證雷達波束在進行方位掃描時高低指向保持不變，并通過機構的自鎖性來保證調平的穩定性。在天線調平機構中，感應開關具有檢測絲杠撤收到位和最大限位功能，在天線調平機構電機軸一端安裝有手輪，用于手動調平，完成手動調平功能。