[發明專利]一種大型緊縮場掃描架系統及對該掃描架系統空間幾何量的調整方法

在審

• 申請號: 201410827936.1
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104567672A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 吳翔;何鑫;安迎和;馬永光;趙鵬輝;寇鵬;孫平月
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/30
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 白海佳

技術領域

本發明涉及一種平面度測量設備和對該設備空間幾何量的調整方法，尤其涉及一種大型緊縮場掃描架及對該掃描架空間幾何量的調整方法。

背景技術

大型緊縮場掃描架測試系統主要用于控制檢測探頭的接收位置和姿態，對緊縮場測試區準平面波場的幅度和相位進行測試，完成各種緊縮場靜區性能校準檢測工作，是緊縮場最終性能指標檢測和評定的關鍵設備；大型緊縮場測試掃描架作為一種復雜、大型、高精度、多功能的專用測試設備，其核心技術是復雜系統的創意和綜合設計技術，這也是我國機械工程重點優先發展的核心技術之一；此類掃描架復雜、大型、高精度、多功能的特點使得它不同于日常所用的桌面高精度設備，具有以下一些技術難點：

1、掃描架末端一般用來安裝測試天線，最常用的功能是帶動天線旋轉掃描形成掃描平面，并在此過程中進行測試；為了保證測試結果，我們往往希望掃描平面具有較高的平面度精度指標；但是，作為一種大型、復合運動機構的運動末端，由于加工精度、機體變形、無固定式安裝和誤差放大的問題等的影響，單純靠提高零部件精度等級和機械裝配調試在現有的約束條件下已很難保證掃描平面具有很高的平面度精度；

2、此類掃描架一般具有較大的幾何尺寸，小則幾米，大則十幾米甚至更大；因數量很少，為便于加工，其主體材料往往為鋼、鋁等金屬材料，從而使得掃描架具有體積大，重量大，安裝困難的特點；掃描架作為一個空間幾何量的測試設備，需要對不同的緊縮場進行校準試驗，因而面臨著多次搬運、安裝和拆解，而大尺寸非接觸式空間幾何量的測量是設備調整至所需幾何位置的基礎，絕大多數緊縮場內并未設計預留有測試掃描架的安裝基準，因此大型緊縮場測試掃描架在緊縮場內進行測試時需要進行預先調整以達到測試所需的掃描平面與波束之間的垂直度要求；作為一種大型非接觸無固定式測試設備，其空間幾何量的調整是整臺設備能否達到使用預期的關鍵因素，但是，掃描架的大重量與大體積給設備幾何精度的調整帶來很大的困難。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種大型緊縮場掃描架系統，其可忽略在緊縮場內沒有安裝基準和幾何位置基準的條件下加工精度、機體變形、無固定安裝和誤差放大問題等對掃描測試的影響，保證掃描平面具有很高的平面度等級。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：一種大型緊縮場掃描架系統，它包括激光平面準直儀、高精度平臺和大型緊縮場掃描架；

所述激光平面準直儀包括激光平面發生器和接收設備，所述接收設備是光學接收靶標；所述激光平面發生器固定在高精度平臺頂面上，接收設備固定在大型緊縮場掃描架上；

所述高精度平臺包括高精度平臺支腳、平臺立柱、標尺、可沿標尺滑動的天線安裝件以及參考天線；高精度平臺支腳固定于平臺立柱的下端，其可實現對高精度平臺的支撐以及調節高精度平臺的水平度；標尺通過連接螺栓固定于平臺立柱的頂面，可以在松開連接螺栓的情況下對其進行調整；天線安裝件滑動配合于標尺，其可沿標尺直線運動，參考天線對接于天線安裝件前側壁(此面為基準面)上，參考天線可以接收平行波，并反饋給計算機進行記錄并分析接收天線沿標尺運動的軌跡，以調整標尺方向達到標尺前側壁與來波方向垂直；激光平面準直儀的激光平面發生器匹配安裝固定于標尺后方的平臺立柱頂面上，且激光平面發生器所發射出的激光掃描形成的垂向平面與標尺前側壁平面平行，通過標尺上的平行波接收天線對來波的接收并在標尺上水平移動，得到接收天線移動的軌跡直線，再根據來波方向設定與來波方向垂直的理論參考線，得到接收天線與理論參考線的夾角，不斷調整標尺角度，直至標尺上的接收天線移動軌跡直線與理論參考線重合，固定標尺位置，此時安裝的激光平面準直儀的激光平面發生器形成的激光掃描平面由于與標尺前側壁平面平行，進而與理論參考線所在平面平行，激光掃描平面就作為激光平面準直儀的接收設備以及測試天線運動的參考激光平面，通過調整大型緊縮場掃描架，保證激光平面準直儀的接收設備以及測試天線一直在參考激光平面內運行；

大型緊縮場掃描架包括支撐地腳模塊、底座模塊、俯仰模塊、標準節支撐模塊、方位模塊、主旋轉模塊、直線運動模塊、天線模塊和掃描架測試天線；