[發(fā)明專利]一種適用于雷達(dá)天線邊塊的三自由度調(diào)姿裝置及調(diào)姿方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510939299.1
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105552554B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭高亮;薛淵;韓銳;孫瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01Q3/08
• 分類號: H01Q3/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 樊錦標(biāo)

本發(fā)明主要涉及一種調(diào)姿裝置和方法，更具體地，涉及一種適用于雷達(dá)天線邊塊的三自由度調(diào)姿裝置及調(diào)姿方法。調(diào)姿裝置包括支撐平臺、電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ、電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ和電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ，電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ、電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ和電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ均固定連接于支撐平臺上，電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ和電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ的安裝方向與電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ的安裝方向相互垂直，電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ與電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ或電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ的一端連接。可通過控制電動伺服滑動機(jī)構(gòu)的伸縮長度實(shí)現(xiàn)三個(gè)自由度的調(diào)節(jié)，并使得調(diào)姿裝置結(jié)構(gòu)緊湊，豎直方向上占用空間小，很好地適應(yīng)了車載天線結(jié)構(gòu)對高度有限制的工作條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及一種調(diào)姿裝置和方法，更具體地，涉及一種適用于雷達(dá)天線邊塊的三自由度調(diào)姿裝置及調(diào)姿方法。

背景技術(shù)

雷達(dá)是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。隨著當(dāng)今飛行器(包括飛機(jī)、導(dǎo)彈等)隱身技術(shù)的不斷發(fā)展，地面負(fù)責(zé)防空預(yù)警的雷達(dá)也朝著大型化和快速響應(yīng)等方向發(fā)展。作為武器裝備，地面雷達(dá)從機(jī)動性上可分為固定式和移動式兩類。對于大口徑的雷達(dá)天線，需分塊處理才能滿足運(yùn)輸要求。到達(dá)架設(shè)地點(diǎn)后，天線邊塊調(diào)整到正確位姿后，進(jìn)行對接組裝為整體，以進(jìn)行工作。

目前天線對接主要采用吊車吊裝，人工對接裝配的方法。這種方法不夠靈活輕便，耗時(shí)長，效率低，影響機(jī)動性；而且對接精度大多依賴于現(xiàn)場操作人員的操作水平和已有經(jīng)驗(yàn)，對接精度穩(wěn)定性難以保證。

國外在大部件調(diào)姿對接裝配中，大部件采用多個(gè)定位器進(jìn)行支撐，通過自動化控制，實(shí)現(xiàn)大部件的位姿調(diào)整和對接。德國寶捷公司、西班牙SERRA公司和M.Torris公司等飛機(jī)數(shù)字化裝配設(shè)備制造商，分別提出了各種三坐標(biāo)支撐機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)飛機(jī)大部件的位姿調(diào)整和對接裝配。但是，基于定位器的調(diào)姿裝配系統(tǒng)，一般都需要冗余控制，對控制方法提出了更高的要求。

國內(nèi)方面，中國電子科技集團(tuán)公司第38所的唐為民，采用以CCD相機(jī)和激光掃描雷達(dá)為核心的測量行，并使用由承載平臺、升降柱、滑塊和轉(zhuǎn)臺等組成的對接系統(tǒng)，構(gòu)建了一套天線自動對接系統(tǒng)，成都中電錦江公司的周紅等人，設(shè)計(jì)了一種采用了平行四邊形機(jī)構(gòu)等組合而成的六自由度對接平臺，成功實(shí)現(xiàn)了某型號米波雷達(dá)天線的自動對接。背景衛(wèi)星環(huán)境工程研究所的熊濤等人，使用室內(nèi)GPS技術(shù)和六自由度6-SPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)研制了一套衛(wèi)星自動對接系統(tǒng)。中航工業(yè)沈飛公司的金慶勉等人，使用由PLC控制的工裝和以激光跟蹤儀和激光準(zhǔn)直儀為核心測量系統(tǒng)，對飛機(jī)機(jī)身各部分的自動對接進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

目前并聯(lián)機(jī)構(gòu)已經(jīng)在加工中心、定位和定向機(jī)械、測量機(jī)、裝配機(jī)械等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。近年來，把并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于支撐調(diào)姿方面的研究也取得了一定成果，例如同濟(jì)大學(xué)針對3RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于發(fā)動機(jī)支撐臺架進(jìn)行了相關(guān)研究；2001年，盛英等把Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于車載雷達(dá)天線自動調(diào)平系統(tǒng)，從而為并聯(lián)機(jī)構(gòu)在自動調(diào)平支撐系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了一條可行的參考依據(jù)；德國波鴻魯爾大學(xué)于1999年在校園建造的大型天文望遠(yuǎn)鏡，它采用Stewart平臺的并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為調(diào)姿支撐機(jī)構(gòu)，等等。此外，并聯(lián)機(jī)構(gòu)可不采用冗余驅(qū)動就能夠?qū)崿F(xiàn)六自由度的調(diào)姿運(yùn)動，控制簡單。鑒于以上研究，可見并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有用于大型部件的調(diào)姿裝配系統(tǒng)的潛能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種三自由度調(diào)姿裝置及方法，使得調(diào)姿裝置結(jié)構(gòu)緊湊，豎直方向上占用空間小，很好地適應(yīng)了車載天線結(jié)構(gòu)對高度有限制的工作條件。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種適用于雷達(dá)天線邊塊的三自由度調(diào)姿裝置，所述三自由度調(diào)姿裝置包括支撐平臺、電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ、電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ和電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ，所述電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ、電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ和電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ均固定連接于支撐平臺上，所述電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ和電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ的安裝方向與電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ的安裝方向相互垂直，所述電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ與電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ或電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ的一端連接。所述電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅰ、電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅱ和電動伺服滑動機(jī)構(gòu)Ⅲ均位于同一平面并在平面內(nèi)動作。