[發明專利]一種輕量型一體化X波段氣象雷達結構

在審

• 申請號: 202010218762.4
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111262026A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 侯小宇;吳云;潘振;喬婷婷;盛夕琛;杜海霞;朱飛
• 申請（專利權）人: 中船重工鵬力（南京）大氣海洋信息系統有限公司;中國船舶重工集團南京鵬力科技集團有限公司
• 主分類號: H01Q1/42
• 分類號: H01Q1/42;H01Q3/08;H01Q1/12;G01S7/02;G01S13/95
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發明公開了一種輕量型一體化X波段氣象雷達結構，包括底座、罩體、方位調節機構、俯仰調節機構和雷達天線；罩體包括散熱底罩和天線罩；方位調節機構包括轉動平臺、方位伺服電機和方位編碼器；方位伺服電機用于驅動轉動平臺360°的周向轉動；方位編碼器用于檢測轉動方位；俯仰調節機構包括轉臺支架、俯仰平臺、轉軸、俯仰伺服電機和俯仰編碼器；轉動支架安裝在轉動平臺頂部，轉軸轉動且呈水平狀態安裝在轉臺支架頂部，俯仰平臺套裝在轉軸中部；雷達天線安裝在俯仰平臺上；俯仰伺服電機用于驅動轉軸轉動；俯仰編碼器安裝在轉動支架上，用于檢測轉軸的轉動角度。本發明環境適應性強、重量輕、功耗低、易維護、運行模式多樣。

技術領域

本發明涉及一種X波段氣象雷達，特別是一種輕量型一體化X波段氣象雷達結構。

背景技術

X波段氣象雷達以其特有的對小尺度氣象系統的探測能力及其工作波長特性，在小區域降水、雹云、龍卷、氣旋等小尺度強對流氣象監測方面有其獨特的作用。主要用于人工影響氣象、氣象防災減災、應急氣象保障和科學試驗等。

然而，目前國內傳統X波段氣象雷達結構設計較為單一，還存在著如下不足：

1、轉臺復雜，重量較重，功耗較大：傳統X波段氣象雷達結構為考慮抗風及防水等環境因素，增加了金屬鑄件厚度，從而導致整機重量上升，伺服驅動功率上升，整機功耗上升。

2、維護復雜：傳統X波段氣象雷達維護時，一方面需要從外至內依次拆卸才能替換故障件，二是模塊化程度不高，出現故障時在現場需器件級進行排查測試。

3、運行模式單一：傳統X波段氣象雷達運行模式受應用場景和結構設計限制，只能實現俯仰角度0-90°轉動。因為結構越重，重心偏向，翻過頂時對俯仰齒輪造成反向沖擊造成齒輪失步，給伺服電機帶來角度誤差。

雷達過頂掃可以使雷達快速轉向相反方向，縮短探測時間，從而增加對快變災害性天氣的預警預報時間，另外在航空氣象上，需要在跑道及兩邊延長線上進行預報預警，故傳統X波段氣象雷達不滿足航空氣象、科研等領域。另外，隨著X波段氣象雷達技術不斷發展以及應用場景越來越復雜，無人值守功能需求越來越緊迫，X波段氣象雷達對于環境適應性和功耗要求也逐漸增加，這就對X波段氣象雷達結構提出更高的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種輕量型一體化X波段氣象雷達結構，該輕量型一體化X波段氣象雷達結構環境適應性強、重量輕、功耗低、易維護、運行模式多樣。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種輕量型一體化X波段氣象雷達結構，包括底座、罩體、方位調節機構、俯仰調節機構和雷達天線。

罩體包括散熱底罩和天線罩。散熱底罩同軸套設在底座外周，天線罩與散熱底罩密封可拆卸連接，內部形成密封腔體。方位調節機構、俯仰調節機構和雷達天線均位于密封腔體內。

方位調節機構包括轉動平臺、方位伺服電機和方位編碼器。轉動平臺同軸且轉動安裝在底座頂部，方位伺服電機用于驅動轉動平臺進行360°的周向轉動。方位編碼器用于檢測轉動平臺或雷達天線的轉動方位。

俯仰調節機構包括轉臺支架、俯仰平臺、轉軸、俯仰伺服電機和俯仰編碼器。

轉動支架安裝在轉動平臺頂部，轉軸轉動且呈水平狀態安裝在轉臺支架頂部，俯仰平臺套裝在轉軸中部，且能隨轉軸轉動。雷達天線安裝在俯仰平臺上。

俯仰伺服電機安裝在轉動支架上，用于驅動轉軸轉動。俯仰編碼器安裝在轉動支架上，用于檢測轉軸的轉動角度。

俯仰平臺包括俯仰支架和天饋安裝背板。俯仰支架上設置有若干個減重孔，俯仰支架包括底板和兩塊相互平行的豎向側板，天饋安裝背板連接安裝在兩塊豎向側板之間，雷達天線安裝在天饋安裝背板上。