[發明專利]一種雷達天線跟蹤系統及方法

有效

• 申請號: 202010638160.4
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111864387B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 張柏林;陳誠;朱德明;高嵩;張啟杰;陶子川;王愛祥
• 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: H01Q3/02
• 分類號: H01Q3/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 劉豐;高嬌陽

本發明公開了一種雷達天線跟蹤系統，包括工控機、伺服驅動器、電機、天線座、天線、接收機和信號處理模塊；所述工控機包括數據采集卡和位置校正模塊；通過本發明的控制方法提高了大慣量雷達天線跟蹤系統的動態響應性能。

技術領域

本發明涉及工業設計領域，具體涉及一種雷達天線跟蹤系統及方法。

背景技術

雷達伺服系統是雷達系統的重要組成部分，雷達的控制精度和動態響應主要取決于雷達伺服系統的控制性能。因此天線伺服系統的控制性能在雷達的控制性能中顯得尤為重要，雷達伺服系統在雷達系統中起著至關重要的作用。

隨著電子設備技術的發展，性能要求越來越高，越來越朝著大口徑，大功率的方向發展，天線口徑、功率的增大，負載慣量也越來越大，但隨著負載慣量的增大，結構剛度就會越差，結構諧振頻率就會越低，結構諧振頻率的大小直接影響了伺服系統的帶寬，影響著伺服的動態響應性能。

提高雷達天線跟蹤系統動態響應性能的方法不外乎二種途徑，一是從結構方面提高傳動系統的結構剛度，以提高傳動系統的結構諧振頻率，二是從電氣方面，優化電氣設計。針對第一種方法提高傳動系統的結構剛度，在大口徑設備中，體積、重量、成本都會增加很大，很多場合對體積、重量有一定的要求，所以該方法增加有限。針對第二種方法優化電氣設計，優化電氣設計的方法有常規PID校正，前饋控制技術，最優控制技術。在大口徑伺服系統中，我們發現采用常規的電氣設計是無法進一步提高伺服系統的動態響應性能，無法滿足電子設備的動態響應要求，而前饋控制技術能提高響應速度，但隨機差增大。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種雷達天線跟蹤系統，包括工控機201、伺服驅動器 204、電機205、減速機206、傳動齒輪207、天線座208、天線209、接收機210、信號處理模塊211；所述工控機201包括數據采集卡202和位置校正模塊203；

初始時，天線209位于目標之前，工控機201將初始標志位置為1；

接收機210獲取天線209的當前位置與目標的位置誤差，接收機210將位置誤差發送給送信號處理模塊211，信號處理模塊211通過解算位置誤差轉換成數字量后發送給送工控機 201單元的數據采集卡202，工控機201通過數據采集卡202采集目標的位置誤差；

當位置誤差大于0且標志位為1時，位置校正模塊203將當前位置誤差通過位置校正后輸出控制信號到伺服驅動器204，伺服驅動器204控制電機205正轉，使天線209繼續朝目標運動的方向移動；

當位置誤差大于0且標志位為0時，位置校正模塊203將當前位置誤差通過位置校正后輸出控制信號到伺服驅動器204，伺服驅動器204控制電機205反轉，使天線209朝目標運動的反方向移動跟蹤目標；

當位置誤差小于等于0時，將標志位置為0，位置校正模塊203將當前位置誤差通過位置校正后輸出控制信號到伺服驅動器204，伺服驅動器204控制電機205正轉，使天線209朝目標運動的方向移動跟蹤目標。

進一步地，所述電機205通過驅動減速機206帶動傳動齒輪207轉動、傳動齒輪207帶動天線座208轉動、天線座208帶動天線209轉動的方式使得天線移動跟蹤目標。

還提供了一種雷達天線跟蹤系統控制方法，采用上述雷達天線跟蹤系統，包括以下步驟：

天線209的位置位于目標之前，初始標志位為1；

步驟1：采集位置誤差；

步驟2：當天線209需要對目標進行跟蹤時，執行步驟3；

步驟3：判斷位置誤差是否大于0；若是，執行步驟4，若否，執行步驟5；

步驟4：判斷標志位是否為1；若是，執行步驟6，若否，執行步驟7；