[發(fā)明專利]一種大型緊縮場(chǎng)掃描架系統(tǒng)及對(duì)該掃描架系統(tǒng)空間幾何量的調(diào)整方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410827936.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN104567672A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳翔;何鑫;安迎和;馬永光;趙鵬輝;寇鵬;孫平月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京無線電計(jì)量測(cè)試研究所
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平面度測(cè)量設(shè)備和對(duì)該設(shè)備空間幾何量的調(diào)整方法，尤其涉及一種大型緊縮場(chǎng)掃描架及對(duì)該掃描架空間幾何量的調(diào)整方法。

背景技術(shù)

大型緊縮場(chǎng)掃描架測(cè)試系統(tǒng)主要用于控制檢測(cè)探頭的接收位置和姿態(tài)，對(duì)緊縮場(chǎng)測(cè)試區(qū)準(zhǔn)平面波場(chǎng)的幅度和相位進(jìn)行測(cè)試，完成各種緊縮場(chǎng)靜區(qū)性能校準(zhǔn)檢測(cè)工作，是緊縮場(chǎng)最終性能指標(biāo)檢測(cè)和評(píng)定的關(guān)鍵設(shè)備；大型緊縮場(chǎng)測(cè)試掃描架作為一種復(fù)雜、大型、高精度、多功能的專用測(cè)試設(shè)備，其核心技術(shù)是復(fù)雜系統(tǒng)的創(chuàng)意和綜合設(shè)計(jì)技術(shù)，這也是我國(guó)機(jī)械工程重點(diǎn)優(yōu)先發(fā)展的核心技術(shù)之一；此類掃描架復(fù)雜、大型、高精度、多功能的特點(diǎn)使得它不同于日常所用的桌面高精度設(shè)備，具有以下一些技術(shù)難點(diǎn)：

1、掃描架末端一般用來安裝測(cè)試天線，最常用的功能是帶動(dòng)天線旋轉(zhuǎn)掃描形成掃描平面，并在此過程中進(jìn)行測(cè)試；為了保證測(cè)試結(jié)果，我們往往希望掃描平面具有較高的平面度精度指標(biāo)；但是，作為一種大型、復(fù)合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)末端，由于加工精度、機(jī)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(jí)和機(jī)械裝配調(diào)試在現(xiàn)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(shù)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(diǎn)；掃描架作為一個(gè)空間幾何量的測(cè)試設(shè)備，需要對(duì)不同的緊縮場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)，因而面臨著多次搬運(yùn)、安裝和拆解，而大尺寸非接觸式空間幾何量的測(cè)量是設(shè)備調(diào)整至所需幾何位置的基礎(chǔ)，絕大多數(shù)緊縮場(chǎng)內(nèi)并未設(shè)計(jì)預(yù)留有測(cè)試掃描架的安裝基準(zhǔn)，因此大型緊縮場(chǎng)測(cè)試掃描架在緊縮場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行測(cè)試時(shí)需要進(jìn)行預(yù)先調(diào)整以達(dá)到測(cè)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(cè)試設(shè)備，其空間幾何量的調(diào)整是整臺(tái)設(shè)備能否達(dá)到使用預(yù)期的關(guān)鍵因素，但是，掃描架的大重量與大體積給設(shè)備幾何精度的調(diào)整帶來很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大型緊縮場(chǎng)掃描架系統(tǒng)，其可忽略在緊縮場(chǎng)內(nèi)沒有安裝基準(zhǔn)和幾何位置基準(zhǔn)的條件下加工精度、機(jī)體變形、無固定安裝和誤差放大問題等對(duì)掃描測(cè)試的影響，保證掃描平面具有很高的平面度等級(jí)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種大型緊縮場(chǎng)掃描架系統(tǒng)，它包括激光平面準(zhǔn)直儀、高精度平臺(tái)和大型緊縮場(chǎng)掃描架；

所述激光平面準(zhǔn)直儀包括激光平面發(fā)生器和接收設(shè)備，所述接收設(shè)備是光學(xué)接收靶標(biāo)；所述激光平面發(fā)生器固定在高精度平臺(tái)頂面上，接收設(shè)備固定在大型緊縮場(chǎng)掃描架上；

所述高精度平臺(tái)包括高精度平臺(tái)支腳、平臺(tái)立柱、標(biāo)尺、可沿標(biāo)尺滑動(dòng)的天線安裝件以及參考天線；高精度平臺(tái)支腳固定于平臺(tái)立柱的下端，其可實(shí)現(xiàn)對(duì)高精度平臺(tái)的支撐以及調(diào)節(jié)高精度平臺(tái)的水平度；標(biāo)尺通過連接螺栓固定于平臺(tái)立柱的頂面，可以在松開連接螺栓的情況下對(duì)其進(jìn)行調(diào)整；天線安裝件滑動(dòng)配合于標(biāo)尺，其可沿標(biāo)尺直線運(yùn)動(dòng)，參考天線對(duì)接于天線安裝件前側(cè)壁(此面為基準(zhǔn)面)上，參考天線可以接收平行波，并反饋給計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄并分析接收天線沿標(biāo)尺運(yùn)動(dòng)的軌跡，以調(diào)整標(biāo)尺方向達(dá)到標(biāo)尺前側(cè)壁與來波方向垂直；激光平面準(zhǔn)直儀的激光平面發(fā)生器匹配安裝固定于標(biāo)尺后方的平臺(tái)立柱頂面上，且激光平面發(fā)生器所發(fā)射出的激光掃描形成的垂向平面與標(biāo)尺前側(cè)壁平面平行，通過標(biāo)尺上的平行波接收天線對(duì)來波的接收并在標(biāo)尺上水平移動(dòng)，得到接收天線移動(dòng)的軌跡直線，再根據(jù)來波方向設(shè)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(diào)整標(biāo)尺角度，直至標(biāo)尺上的接收天線移動(dòng)軌跡直線與理論參考線重合，固定標(biāo)尺位置，此時(shí)安裝的激光平面準(zhǔn)直儀的激光平面發(fā)生器形成的激光掃描平面由于與標(biāo)尺前側(cè)壁平面平行，進(jìn)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(zhǔn)直儀的接收設(shè)備以及測(cè)試天線運(yùn)動(dòng)的參考激光平面，通過調(diào)整大型緊縮場(chǎng)掃描架，保證激光平面準(zhǔn)直儀的接收設(shè)備以及測(cè)試天線一直在參考激光平面內(nèi)運(yùn)行；

大型緊縮場(chǎng)掃描架包括支撐地腳模塊、底座模塊、俯仰模塊、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐模塊、方位模塊、主旋轉(zhuǎn)模塊、直線運(yùn)動(dòng)模塊、天線模塊和掃描架測(cè)試天線；