[發(fā)明專利]高精度組合式光電桅桿組系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210251387.9
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102788532A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳兆兵;王兵;郭勁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: F41H11/00
• 分類號: F41H11/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 南小平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電對抗領(lǐng)域，特別是涉及到一種高精度光電桅桿系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光電對抗裝備是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中至關(guān)重要的一環(huán)，該類裝備主要包括探測、跟瞄、發(fā)射等類別?，F(xiàn)有的車載式光電對抗裝備的高度受制于運(yùn)輸高度限制往往不超過3米，而用于戰(zhàn)場環(huán)境下的此類裝備受制于光束傳輸?shù)闹本€性特點，無論是光束探測還是光束發(fā)射都無法直接穿越障礙物，尤其是在地形復(fù)雜的環(huán)境下該類裝備很難有效發(fā)揮其作戰(zhàn)效能。另一方面光電裝備受大氣的影響也非常明顯，復(fù)雜的大氣環(huán)境往往對光電對抗裝備的效能發(fā)揮造成巨大障礙。而大氣的特點則為越靠近地面其復(fù)雜程度越高，因此光電對抗裝備距離地面的高度在一定程度上對裝備效能的發(fā)揮具有重要影響。由于經(jīng)費(fèi)、使用條件、使用目的、技術(shù)水平等方面的限制因素，目前仍需發(fā)展地面車載機(jī)動式光電對抗裝備。因此在使用中如何提高光電對抗裝備距離地面的高度目前正成為該類武器裝備的關(guān)鍵技術(shù)之一。

目前工程應(yīng)用中普遍的做法是將光電對抗裝備的探測口或出光口置于載車的最高位置處，但載車的高度是一定的無法突破其固有高度的限制。因此在該領(lǐng)域中將可升降式桅桿應(yīng)用于光電對抗領(lǐng)域已經(jīng)成為國外軍事強(qiáng)國的研究熱點之一。利用桅桿的可伸縮性，當(dāng)進(jìn)行裝備運(yùn)輸時將桅桿回縮至限定高度以下，當(dāng)處于工作狀態(tài)時將桅桿升起，使架設(shè)于桅桿頂部的光電對抗系統(tǒng)處于較高的高度上，盡可能的避開地形環(huán)境及大氣環(huán)境的影響。但是光電對抗裝備在方位方向和俯仰方向要求的精度非常高，引入光電桅桿不可避免的會帶來桅桿方位方向的扭轉(zhuǎn)間隙及俯仰方向的晃動，這種小的間隙和晃動會造成光電對抗系統(tǒng)在遠(yuǎn)距離上較大的光束偏差，對于光電探測系統(tǒng)而言會導(dǎo)致目標(biāo)逸出視場，對于激光發(fā)射系統(tǒng)而言會導(dǎo)致激光無法直接作用到目標(biāo)上，這對于高精度光電對抗裝備的影響是致命的。當(dāng)前這種分段升降式光電桅桿由于其固有的工作特點其在工作時是無法避免方位方向的間隙和俯仰方向的晃動的。針對該問題當(dāng)前的解決方式為盡可能提高各段桅桿內(nèi)部絲杠與外部套筒以及連接塊的加工精度、提高裝調(diào)水平、采用高強(qiáng)度低密度材料等方法。這種方法對于光電桅桿的材料、設(shè)計、加工、裝調(diào)等均提出了非常高的要求。目前發(fā)達(dá)國家在該領(lǐng)域中主要采用這種方式來達(dá)到光電桅桿的高精度、高穩(wěn)定性、高抗風(fēng)載能力。對于我國而言由于在材料、加工等方面的限制無法使單根升降式光電桅桿達(dá)到光電對抗系統(tǒng)所要求的角秒級精度，因此很有必要采取其他方式解決該問題。如圖1所示，為已有單桿桅桿的結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)減速器1、驅(qū)動電機(jī)2、手搖升降機(jī)構(gòu)3、中部安裝基座4、第一節(jié)桅桿5、第二節(jié)桅桿6、第三節(jié)桅桿7、第四節(jié)桅桿8、第五節(jié)桅桿9、底部安裝基座10。單桿桅桿采用各節(jié)同步升降的方式進(jìn)行工作。具體的工作方式為：每一節(jié)桅桿內(nèi)部分別固定連接一根轉(zhuǎn)動絲杠，該絲杠與該節(jié)桅桿間僅存在相對轉(zhuǎn)動而無相對滑動。各節(jié)桅桿相互嵌套在一起組成外部的桅桿組，起支撐作用，各節(jié)桅桿間僅存在相對滑動。各節(jié)絲杠也相互嵌套在一起，每一節(jié)絲杠與其相鄰的絲杠間存在減速器，起保證各節(jié)絲杠間在軸向同步同速運(yùn)動的作用，在桅桿工作過程中各節(jié)絲杠間既存在相對轉(zhuǎn)動又存在相對滑動。桅桿驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動桅桿中最內(nèi)側(cè)的絲杠做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，則通過上述機(jī)構(gòu)的作用各節(jié)桅桿便能夠?qū)崿F(xiàn)同步同速運(yùn)動。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有光電桅桿因為桅桿方位方向的扭轉(zhuǎn)間隙及俯仰方向的晃動帶給工作平臺上的高精度光電對抗裝備的影響，本發(fā)明提供了一種低成本、高精度、高抗風(fēng)載能力、高強(qiáng)度專門適用于高精度激光對抗裝備的桅桿組系統(tǒng)。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：高精度組合式光電桅桿組系統(tǒng)包括第一單桿桅桿、第二單桿桅桿、第三單桿桅桿，其特征在于，該系統(tǒng)還包括底座、桅桿固定組件、力矩電機(jī)、桅桿組中部固定與吊裝的組件、光電對抗系統(tǒng)安裝平臺；第一單桿桅、第二單桿桅桿、第三單桿桅桿分別與桅桿固定組件固連，呈120°圓周均布排列，第一單桿桅桿、第二單桿桅桿和第三單桿桅桿構(gòu)成單桿桅桿組；桅桿固定組件固定安裝在底座上；力矩電機(jī)固定安裝在桅桿固定組件中間位置，力矩電機(jī)伸入桅桿固定組件內(nèi)部的驅(qū)動齒輪直接與第一單桿桅桿伸入桅桿固定組件內(nèi)部的第一齒輪、第二單桿桅桿伸入桅桿固定組件內(nèi)部的第二齒輪、第三單桿桅桿伸入桅桿固定組件內(nèi)部的第三齒輪相互嚙合在一起；桅桿組中部固定與吊裝的組件固定安裝在單桿桅桿組第一節(jié)桅桿中部偏上位置；光電對抗系統(tǒng)安裝平臺為環(huán)形結(jié)構(gòu)，安裝在單桿桅桿組末節(jié)桅桿上端。

本發(fā)明的有益效果是：在現(xiàn)有技術(shù)條件下，以中等精度單桿桅桿通過合理的組合組成低成本、高精度、高抗風(fēng)載能力、高強(qiáng)度的桅桿組系統(tǒng)。具有如下優(yōu)點：