三轴无源稳定平台研制

球载雷达稳定平台主要用于隔离气球运动对雷达天线的干扰。介绍了一种基于阻尼技术的三轴无源稳定平台的设计。给出了稳定平台的原理及组成,并介绍了阻尼稳定、实时定北等关键技术。该稳定平台已成功应用于某型号系留气球载雷达系统中,工作稳定可靠。     

两轴有源稳定平台在某系留气球载雷达系统中应用

天线稳定平台主要用于隔离载体运动对雷达天线的干扰,显著提高雷达的探测效果。文中介绍了一种基于TN80C196KC20的稳定平台控制系统的设计。详细介绍了PWM功放电路SA07的特点以及其在该稳定平台控制系统中的应用,并给出了电流-速度-位置闭环控制、双速度环设计等一些关键技术问题的分析与解决方法。该稳定平台已成功应用于某型号系留气球载雷达系统中,工作稳定可靠。     

钢丝绳传动航空光电稳定平台设计

针对某高光谱相机选择系留气球作为飞行平台的使用要求,设计了一台钢丝绳传动两轴稳定平台,对系留气球在方位和俯仰方向的姿态变化进行角度补偿。稳定平台的方位和俯仰传动机构均采用钢丝绳传动,方位轴和俯仰轴的连续驱动力矩分别为93.6 N·m和117 N·m,两轴的最高转速分别为25(°)/s和20(°)/s。对稳定平台进行了实验室测试,测试结果表明:稳定平台的传动精度为5μrad,传动误差不大于0.7%,方位轴和俯仰轴的开环控制伺服带宽分别为15 Hz和35 Hz,正弦跟踪精度均方根误差值分别为0.0045和0.0043。然后进行了外场飞行试验,稳定平台安装在系留气球底部,俯仰框架上安装35 kg的高光谱相机进行空中对地观测,飞行试验中获取稳定平台陀螺稳定数据,得到方位轴和俯仰轴的稳定精度分别为38.83μrad(RMS)和37.26μrad,满足高光谱相机稳定成像的指标要求。     

某天线稳定平台的结构设计

舰载雷达稳定平台系统能消除舰船纵横摇对雷达天线产生的影响,雷达稳定平台的结构形式、动态特性对舰载雷达的发射精度有至关重要的影响。文中详细论述了一种两轴稳定平台的结构设计方案,通过分析稳定平台的各项载荷,计算得到稳定平台所需要的驱动功率。利用ANSYS软件对天线稳定平台系统进行有限元建模和分析,根据分析结果评判结构设计的合理性。最终,通过使用该稳定平台,成功地消除了舰船纵横摇运动对某舰载天线工作的影响。     

雷达天线稳定平台轴倾补偿研究

雷达天线稳定平台是合成孔径雷达清晰成像和目标跟踪的关键设备。稳定平台零件的加工与装配误差会造成方位与横滚轴倾。根据测得的轴倾角,计算出陀螺仪安装载机内部情况下的矢量变换数学模型,使得伺服控制系统反馈给直流无刷电机的角速度更为精准,雷达天线稳定平台稳定性和可靠性得到提升。雷达天线稳定平台旋转变换模型根据轴倾角进行修正,根据雷达天线稳定平台旋转变换模型在MATLAB中计算出雷达波束指向角度,最终提高合成孔径雷达成像的定位精度,并对雷达波束指向进行误差分析。     

无人机雷达天线稳定平台的优化设计研究

雷达天线稳定平台用于隔离载体的角运动以提高探测精度。针对传统雷达稳定平台应用于无人机时重量较大,对无人机造成较大的负重载荷,同时由于转动惯量大而影响工作灵敏度的问题,对三轴稳定平台的四大主要组件在无人机不同飞行工况时的载荷情况进行了研究,根据力学原理分别建立了数学模型,采用Matlab求解了组件受到最大载荷时的飞行工况,从而确定了组件的极限载荷,以得到的该极限载荷作为有限元优化设计的边界条件。以确保稳定平台工作的强度、刚度为前提,以重量为目标,对各组件进行了优化求解,最终确定了雷达稳定平台的优化设计参数。研究结果表明,通过对无人机三轴雷达稳定平台的优化设计,平台重量得到显著降低,工作灵敏度得到了提高。通过优化设计的稳定平台已在无人机型号产品上进行了应用。     

小型无人机载光电稳定平台框架结构研究

针对无人机平台挂载条件的要求,设计了小型无人机载光电稳定平台的机械结构。通过分析光电稳定平台的框架结构、功能及指标参数的要求,选择两轴三框架结构,提出分离式外方位框架的结构,并对其减重优化,大大减小了加工成本及装配难度。同时,采用ADAMS软件建立小型无人机载光电稳定平台的模型,对其进行动力学仿真。     

球载雷达稳定平台设计综述

主要介绍了球载雷达稳定平台的作用、特点、类型、工作原理及关键技术。根据球载雷达系统的使用环境与技术要求,引入了阻尼技术,通过参数分析与结构设计,成功研制了被动控制式稳定平台。对被动控制式稳定平台的设计方法与工程化过程进行了简单的阐述,并针对关键技术给出了解决方案与实现方法,对类似的应用具有一定的参考意义。     

两轴三框架光电稳定平台动力学分析

为了减小无人机负载要求,研究小型化光电稳定平台结构。根据常用光电稳定平台结构优缺点,提出了两轴三框架结构形式。阐述了平台基本结构,建立了两轴三框架光电稳定平台各环框架的运动方程。最后,利用ADAMS软件对其进行动力学分析。     

光电平台中陀螺解耦问题的研究

光电平台的转动导致陀螺速度输出耦合,严重影响了平台的稳定。本文针对两轴、三轴光电平台中陀螺仪的解耦问题,进行了分析和探讨,并给出了两轴平台正割解耦,三轴光电平台正弦解耦的算法以及解耦软硬件处理技术。通过对三轴平台解耦实验,滚转轴22mV的耦合输入,解耦后降低到3mV,耦合程度降低86.4%,大大提高了平台高速运动时的控制性能和稳定精度。     

某机载雷达二维稳定平台结构设计

机载雷达稳定平台的作用主要用来隔离飞机的角运动对雷达工作的影响,保证天线的指向稳定以及按照控制系统的指令对某一区域进行定点扫描。这里主要介绍了某机载雷达二维稳定平台的结构组成和设计要点。     

半挂车与雷达转台一体化集成设计探讨

现代高科技条件下的局部战争对雷达功能、性能提出了更高的要求,随之而来的是车载雷达的口径也越来越大,对雷达的机动性设计构成了巨大的挑战。文中对半挂车以及雷达的工作方式进行综合分析,创新性地将半挂车车架与雷达转台进行一体化融合设计,使车辆的运输功能和雷达的转动功能合二为一,提升了运输通过性,提高了运输安全性,节约了产品研制成本。该方法为大型设备运输平台的设计提供了一种新的思路,可供同类产品借鉴。     

Application of Near-Space Passive Radar for Homeland Security

To protect the homeland from terrorist attacks employing explosive devices, revolutionary advances across a wide range of technologies are required. Inspired by recent advances in near-space (defined as the region between 20 km and 100 km), this paper proposes a new passive radar system using opportunistic transmitter as an illuminator and near-space platform as a receiver. This concept differs substantially from current radars. This system can be operated as a passive bistatic or multistatic radar and hence largely immune to jamming. By placing the receiver in near-space platforms, many functions that are currently performed with satellites or airplanes could be performed much more cheaply and with much greater operational utility. These advantages make near-space passive attractive for a variety of applications, many of which fit well with the needs of homeland security. This paper details the role of near-space passive radar as sensor system that can support homeland security applications. The strengths and weakness of near-space passive radar, compared to current spaceborne and airborne radars, are detailed. The signal models and processing algorithms for near-space passive radar are provided. It is shown that the use of cost effective near-space platforms can provide the solutions that were previously thought to be out of reach to remote sensing and government customers.     

某高机动雷达平台骨架优化设计

高机动雷达平台承载天线座及天线阵面等关键设备,其刚强度优化设计至关重要,直接影响雷达的使用安全性和测量精度。文中对某雷达平台骨架进行了优化设计,采用有限元分析手段对骨架结构进行了仿真分析,考察了应力及变形指标,针对局部应力集中提出了优化改进措施。采用应力测试方法对骨架的应力进行了测试评估,结果与有限元分析相符。     

某舰载搜索雷达高速轻型天线座的设计

介绍了某舰载搜索雷达高速轻型天线座及其天线罩的设计。该天线座采用了无刷电机、无数据链、舷角直接驱动、高精度行星减速器等先进技术,实现了稳定平台高精度、短周期、大角度摇摆以及天线高速旋转。     

展成法大轮准双曲面齿轮点啮合齿面主动设计

为准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计建立通用的技术平台对于方便点啮合齿面主动设计的实际应用和更加深入的锥齿轮技术研究都是一项重要的基础工作.基于三轴联动锥齿轮机床建立准双曲面齿轮展成法大轮齿面的通用数学模型.根据点啮合齿面主动设计的原理和方法,在大轮轴截面内描述空间齿面啮合的接触点迹线,推导得到了展成法大轮点啮合齿面主动设计所需要的具体计算公式.这些公式可用于不同展成型式的展成法大轮点啮合齿面主动设计.最后,给出了一个展成法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计的算例.     

三轴转台初始位姿对准误差的测试方法

雷达仿真实验用卧式三轴飞行仿真转台的三轴交汇中心与射频阵列仿真系统球面的球心同心,转台的初始姿态满足一定要求,以减小雷达仿真时的误差。为了三轴转台位姿的精确对准,提出了一种能补偿经纬仪竖直轴线铅垂度误差和俯仰轴零位误差的对准方案,首先根据精确的已知基点的坐标,通过经纬仪对各基点的观测结果采用最小二乘迭代处理方法,确定了经纬仪的三轴交汇中心的位置,再通过经纬仪对转台的内、中环轴轴端安装的靶标进行观测,确定了三轴转台的位置与初始姿态。通过实际测试与调整,解算出了三轴转台的三轴交汇中的坐标为-0.485,0.203和-0.475mm,外环轴指向误差为-59″。该测试结果在位置误差1mm,姿态误差2′的要求范围之内,实现了三轴转台的位姿对准任务。     

A GA-based parameters tuning method for an ADRC controller of ISP for aerial remote sensing applications

This paper presents a parameters tuning method based on the genetic algorithm (GA) for an active disturbance rejection control (ADRC) of a three-axis inertially stabilized platform (ISP) with imaging sensors. To improve the stabilization accuracy and robustness of an aerial ISP under multi-source disturbances environment, an ADRC control scheme is first proposed. Then, to accurately identify and tune the parameters in the ADRC controller, a GA-based parameters tuning method is proposed. In this way, the performance of the ADRC is superior to the empirical method. To validate the proposed method, the simulations and experiments are carried out. The results show that the proposed ADRC with GA-based parameters tuning method has significant disturbance rejection ability which can improve the stabilization accuracy obviously. Compared with the ADRC with empirically tuning method, the stabilization error (RMS) under movable base is decreased up to 50.09%.