[發明專利]一種大型天線座俯仰角精度檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202010511477.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111596273A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 杜春江;魏忠良;陳亞峰;施志勇;糜敏;李可
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高嬌陽

本發明公開了一種大型天線座俯仰角精度檢測裝置及檢測方法，涉及一種大型相控陣雷達天線技術領域，激光跟蹤儀、靶球和測量支架，所述測量支架固定安裝在天線座俯仰軸頭上，并且靶球安裝在測量支架上，同時激光跟蹤儀放置在地面上，實時測量靶球的坐標位置，通過等轉角轉動天線座俯仰軸，測量并記錄一系列靶球的坐標位置，同時記錄每個測點位置伺服角編碼器的讀數，利用測得的靶球的坐標擬合平面、圓心，并計算獲得不同測點與初始測點之間的角度值，并以此系列角度與伺服角編碼器對應的讀數進行均方根計算獲得天線座俯仰測角精度，同時該裝置結構簡單，設計巧妙、工作可靠，方法有效可行，能夠快速、有效的實現大量程、高精度俯仰測角的檢測。

技術領域

本發明涉及大型相控陣雷達天線技術領域，具體是一種大型天線座俯仰角精度檢測裝置及檢測方法。

背景技術

雷達天線座俯仰角度檢測需要對天線座俯仰測角精度進行精密檢測，是雷達精度標校和天線座測角精度驗收的重要環節及內容，進行此類測量需要使用高精度、大量程的檢測裝置及方法。天線座俯仰角度一般不小于90°、測角精度最高可達5″。常用的水平儀、象限儀等測角儀器精度最高可達2″，但量程較小；常用的測角元件如碼盤、圓光柵一般作為伺服俯仰測角元件使用，在天線座俯仰測角精度檢測中由于接口及安裝限制，無法使用。因此，目前常用的檢測裝置和檢測方法無法進行大型相控陣雷達天線座5″高精度俯仰角度測量。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的是針對高精度大型二維機相掃雷達，提出了一種天線座俯仰角精密檢測裝置及檢測方法，用以解決現有測量儀器及方法無法進行大量程角度高精度角度測量誤差檢測問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：包括激光跟蹤儀、靶球和測量支架，其中大型雷達天線座通過固定座固定安裝在工作地面上，同時大型雷達天線座的俯仰軸頭跨距為16000mm，并且俯仰軸頭距離地面高度為13000mm，同時測量支架固定安裝在天線座俯仰軸頭上，并且靶球安裝在測量支架上，同時激光跟蹤儀放置在地面上，實時測量靶球的坐標位置，通過等轉角轉動天線座俯仰軸，測量并記錄一系列靶球的坐標位置，同時記錄每個測點位置伺服角編碼器的讀數，利用測得的靶球的坐標擬合平面、圓心，并計算獲得不同測點與初始測點之間的角度值，并以此系列角度與伺服角編碼器對應的讀數進行均方根計算獲得天線座俯仰測角精度。

作為本發明進一步的方案：所述激光跟蹤儀的精度為5ppm空間測量精度。

作為本發明進一步的方案：所述測量支架采用徑向或軸向固定方式安裝在俯仰軸上，同時測角支架與陣面法向的夾角為45°。

作為本發明進一步的方案：所述測量支架上固定靶球的位置距離俯仰軸線徑向距離不小于1000mm，最佳距離為1500mm，具有足夠的剛度和穩定性，且至少應外露在俯仰軸承座外側。

作為本發明再進一步的方案：所述激光跟蹤儀通過三角架放置在正對俯仰軸頭方向，距離方位軸線距離15000mm，并且在工作前進行提前預熱、穩定，完成測量前準備工作。

一種大型天線座俯仰角精度檢測裝置的檢測方法，具體操作步驟如下：

步驟一：將測量支架固定在天線座俯仰軸上；

步驟二：將靶球固定在安裝支架上，測量目前靶球的位置，首先從上限位角度開始，驅動俯仰機構轉動陣面，可以手動、也可以電動，每次俯仰轉角不大于5°，等角度依次轉動陣面并測量、記錄靶球位置，并同時記錄伺服傳動裝置的測角值，直至完成90°俯仰角度范圍；

步驟三：在步驟二基礎上完成所有點位測量后，利用數據處理軟件將所有測點數據進行平面和旋轉中心擬合，并依次測量相鄰兩點間的夾角，利用激光跟蹤儀測得的夾角與伺服傳動裝置測角和差均方根方式進行測角精度計算；

步驟四：重復步驟二和步驟三，從下限位角度開始，反向旋轉、測量，并計算反向測角精度誤差。