[發(fā)明專利]一種用于射頻尋的半實物仿真系統(tǒng)的校準裝置及校準方法

在審

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• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104516348A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 劉亮
• 申請（專利權）人: 貴州航天計量測試技術研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于射頻尋的半實物仿真系統(tǒng)的校準裝置及校準方法，屬于儀器設備校準技術領域。

背景技術

射頻半實物仿真系統(tǒng)的應用，既解決了全數(shù)字仿真雖然簡單易行，但精度不高的問題，又克服了飛行試驗雖然實時性高、結果可信度高，但試驗有很大的局限性，其規(guī)模大、時間長、技術復雜、成本高，限制了試驗次數(shù)，不可能以足夠的試驗次數(shù)來收集系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)等問題，射頻半實物仿真系統(tǒng)促進了武器系統(tǒng)的技術進步，對提高武器系統(tǒng)的性能和可靠性起到了難以替代的作用，故對射頻半實物仿真系統(tǒng)進行校準是十分重要的。

射頻半實物仿真試驗避開了全數(shù)學仿真的復雜性和不準確性，提高了仿真的精度和結果的可靠性，同時具有安全、高效、經(jīng)濟性和可多次重復使用等特點。射頻仿真系統(tǒng)的建立，減低了試驗成本和風險，在產(chǎn)品研制中起著越來越重要的作用。

射頻半實物仿真系統(tǒng)主要由兩部分構成：仿真轉臺和射頻目標模擬系統(tǒng)。仿真轉臺是一種復雜的光機電一體化設備，仿真轉臺能夠模擬各種姿態(tài)角運動，復現(xiàn)其運動時的各種動力學特性。射頻陣列式目標仿真系統(tǒng)采用電路控制的方法來實現(xiàn)目標空間角度運動的仿真，射頻半實物仿真系統(tǒng)廣泛應用在航空、航天仿真和測試領域中，其量值準確與否直接關系到仿真系統(tǒng)檢測結果的質量。

目前射頻半實物仿真系統(tǒng)國內沒有相應的規(guī)范和校準裝置，校準依據(jù)一般采用相應的行業(yè)標準和供貨及采購雙方簽訂的技術協(xié)議，校準數(shù)據(jù)大多采用仿真系統(tǒng)自測的監(jiān)控數(shù)據(jù)，采用此方法校準半實物仿真系統(tǒng)存在如下技術問題：

（1）射頻仿真系統(tǒng)自測的監(jiān)控數(shù)據(jù)來源于不同的反饋單元，在數(shù)據(jù)采集和傳輸中存在失真，故其數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的真實技術狀態(tài)存在一定的偏差，不能全面真實的反映射頻半實物仿真系統(tǒng)的技術狀態(tài)；

（2）射頻仿真系統(tǒng)自測的監(jiān)控數(shù)據(jù)不能對射頻陣列式目標仿真系統(tǒng)的整列位置及陣列的中心進行校準。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種用于射頻尋的半實物仿真系統(tǒng)的校準裝置及校準方法，校準設備精度高、安裝和校準方便、結構簡單，校準方法簡單，數(shù)據(jù)可靠，不失真，能全面真實的反映射頻半實物仿真系統(tǒng)的技術狀態(tài)，以克服現(xiàn)有技術問題的不足。

本發(fā)明采取的技術方案為：一種用于射頻尋的半實物仿真系統(tǒng)的校準裝置，包括射頻仿真轉臺角位置校準模塊，射頻仿真轉臺角速率校準模塊，射頻陣列式目標喇叭位置校準模塊，所述射頻仿真轉臺角位置校準模塊、射頻仿真轉臺角速率校準模塊和射頻陣列式目標喇叭位置校準模塊的數(shù)據(jù)信息通過數(shù)據(jù)采集裝置傳輸至上位機。

所述射頻仿真轉臺角位置校準模塊包括多面棱體和自準直儀，所述多面棱體固定連接在射頻仿真轉臺的臺面上，與射頻仿真轉臺同軸，所述光自準直儀讀數(shù)頭對準多面棱體反射鏡面中心上，固定在固定支撐座上，采用多面棱體和自準直儀，通過自準直儀上位機進行讀數(shù)，直接測量射頻仿真轉臺角位置誤差，能夠方便的實現(xiàn)校準操作，校準進度高，數(shù)據(jù)準確，安裝方便。

所述射頻仿真轉臺角速率校準模塊包括圓環(huán)光柵，所述圓環(huán)光柵包括光柵環(huán)和光柵頭，安裝在光柵安裝座上，與射頻仿真轉臺的臺面相連接，與射頻仿真轉臺同軸，所述光柵頭對準光柵環(huán)，通過數(shù)據(jù)采集裝置將數(shù)據(jù)傳給上位機，在上位機的數(shù)據(jù)處理軟件進行數(shù)據(jù)處理，得到半實物仿真系統(tǒng)的速率誤差、速率穩(wěn)定性，圓環(huán)光柵精度高，安裝方便，數(shù)據(jù)傳輸準確，校準精度高，操作方便。

所述射頻陣列式目標喇叭位置校準模塊包括全站儀，所述全站儀鏡頭對準目標喇叭，全站儀對目標喇叭進行位置及角度測量，得到射頻陣列式目標喇叭位置信息，通過后期的數(shù)據(jù)處理軟件分析，得到射頻陣列式目標喇叭的中心位置信息及喇叭之間的位置數(shù)據(jù)，全站儀是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)，校準精度高，操作方便，設備易于安裝。

所述多面棱體采用23面棱體和自準直儀分辨率為0.1秒，在成本和精度方面能夠滿足試驗校準要求。

所述光柵安裝座包括光柵環(huán)法蘭和光柵頭法蘭，所述光柵環(huán)法蘭固定連接在芯軸上，所述芯軸固定連接在旋轉座接頭上，所述光柵頭法蘭通過軸承連接在芯軸上，通過防塵罩固定連接在固定支架上，采用芯軸連接旋轉座接頭連接圓環(huán)光柵，實現(xiàn)了圓環(huán)光柵的安裝方便，校準精度高，安裝座剛性和強度高，不影響圓環(huán)光柵的讀數(shù)。

一種用于射頻尋的半實物仿真系統(tǒng)的校準裝置的校準方法，包括射頻仿真轉臺角位置校準方法、射頻仿真轉臺角速率校準方法和射頻整列式目標喇叭位置校準方法。