CN107607004B - 一种测试导引头性能的装置以及方法 - Google Patents

一种测试导引头性能的装置以及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种测试导引头性能的装置以及方法,该装置中第一固定结构与第二固定结构分别设置在同一支撑板的前端以及后端,第一固定结构与第二固定结构同轴设置,且轴向平行于支撑板;目标模拟器运动结构的一端设置在支撑板的前端,且与电机同轴连接;电机用于带动目标模拟器运动结构进行移动;目标模拟器固定结构通过目标模拟器调节结构设置在目标模拟器运动结构的另一端;目标模拟器固定结构用于固定目标模拟器;目标模拟器调节结构用于调节目标模拟器固定结构的垂直位置以及水平位置。本发明提供的装置和方法解决了目标模拟器与导引头之间对准难度大及精度低的问题,且该方法快速实现了目标模拟器与导引头之间的精确对准。

Description

一种测试导引头性能的装置以及方法
技术领域
本发明涉及导引头系统性能测试技术领域,更具体地说,尤其涉及一种测试导引头性能的装置以及方法。
背景技术
随着科研技术的不断发展,具备跟踪以及捕获功能的导引头已成为精确制导武器的核心技术之一,其导引头用于完成对目标物体的自主搜索、识别以及跟踪,并给出制导律所需要的控制信号;在制导过程中,确保制导系统不断地跟踪目标并形成控制信号,将控制信号输送至自动驾驶仪,进而操作导弹飞向目标物体。
为了保证导引头系统具备安全实用性以及性能良好性,需对导引头系统进行全面检测;在现有技术中,使用两自由度转台与目标模拟器对导引头系统的跟踪精度以及视场角等性能进行测试,其两自由度转台用于提供方位和俯仰的运动姿态,其目标模拟器用于模拟目标,例如激光、红外线或可见光等,通过将目标模拟器安装到两自由度转台上,利用导引头跟踪模拟目标的方式测试导引头的跟踪性能以及视场角等性能。
但是,由于目标模拟器安装在两自由度转台上,导致目标模拟器的高度固定,为了确保目标模拟器与导引头同轴度的要求,需要调整装配有导引头的导弹,调整难度极大,调整精度很差;并且为了保证两自由度转台的回转精度以及垂直度,需要在两自由度转台加工以及装配的过程中不断进行测试,才能保证两自由度转台的控制精度,工艺繁琐,且控制精度仍较差,并且针对不同测试范围的导引头系统,需要不同的两自由度转台,极大程度增加了科研成本。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种测试导引头性能的装置以及方法,该装置解决了现有技术中存在的问题,且该方法快速实现了目标模拟器与导引头之间的精确对准。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种测试导引头性能的装置,所述装置包括:第一固定结构、第二固定结构、目标模拟器固定结构、目标模拟器运动结构、目标模拟器调节结构以及电机;
其中,所述第一固定结构与所述第二固定结构分别设置在同一支撑板的前端以及后端,所述第一固定结构与所述第二固定结构同轴设置,且轴向平行于所述支撑板;
所述目标模拟器运动结构的一端设置在所述支撑板的前端,且与所述电机同轴连接;所述电机用于带动所述目标模拟器运动结构进行移动;
所述目标模拟器固定结构通过所述目标模拟器调节结构设置在所述目标模拟器运动结构的另一端;所述目标模拟器固定结构用于固定目标模拟器;所述目标模拟器调节结构用于调节所述目标模拟器固定结构的垂直位置以及水平位置。
优选的,在上述装置中,所述装置还包括:机械限位结构以及电气限位结构;
其中,所述机械限位结构以及所述电气限位结构设置在所述目标模拟器运动结构的运动路径上,用于限制所述目标模拟器运动结构的运动范围。
优选的,在上述装置中,所述装置还包括:编码器;
其中,所述编码器与所述电机连接,用于反馈所述电机的运行结果。
优选的,在上述装置中,所述装置还包括:滚轮;
其中,所述滚轮设置于所述支撑板上,用于带动所述装置进行移动。
优选的,在上述装置中,所述装置还包括:高度调节支撑脚;
其中,所述高度调节支撑脚设置于所述支撑板上,用于支撑所述装置。
本发明还提供了一种测试导引头性能的方法,基于上述任一项所述的装置,所述方法包括:
调整所述目标模拟器调节结构以及所述目标模拟器运动结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第一次对准,并记录所述目标模拟器运动结构的位置信息;
获取所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数;
依据所述偏差参数,调整所述目标模拟器调节结构以及所述目标模拟器运动结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第二次对准;
控制所述目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,对所述导引头进行第一次测试;
将所述导引头旋转90度,再次控制所述目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,对所述导引头进行第二次测试;
其中,所述偏差参数为所述导引头中心位置与所述位置信息之间的垂直偏差参数以及水平偏差参数。
优选的,在上述方法中,所述调整所述目标模拟器调节结构以及所述目标模拟器运动结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第一次对准,并记录所述目标模拟器运动结构的位置信息,包括:
控制终端发送开启信号至所述目标模拟器,用于开启所述目标模拟器,并依据所述目标模拟器发射目标光源的垂直位置,调整所述目标模拟器调节结构的垂直位置,以使所述目标光源照射至所述导引头上;
控制终端发送关闭信号至所述目标模拟器,用于关闭所述目标模拟器;
调整所述目标模拟器调节结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第一次对准,并记录所述目标模拟器运动结构的位置信息。
优选的,在上述方法中,所述获取所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数,包括:
控制终端发送开启信号至所述目标模拟器,用于开启所述目标模拟器,发射目标光源;
控制终端发送搜索信号至所述导引头,用于使所述导引头搜索所述目标光源;
控制终端获取所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数。
优选的,在上述方法中,所述方法还包括:对所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数进行至少两次测量,当至少两次测量的偏差参数之间变化量满足预设条件时,以最终测量的偏差参数为基准。
优选的,在上述方法中,所述依据所述偏差参数,调整所述目标模拟器调节结构以及所述目标模拟器运动结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第二次对准,包括:
依据所述水平偏差参数,控制终端控制所述电机带动所述目标模拟器运动结构进行运动;依据所述垂直偏差参数,调整所述目标模拟器调节结构;以使所述目标模拟器与所述导引头第二次对准。
通过上述描述可知,本发明提供的一种测试导引头性能的装置设置有第一固定结构、第二固定结构、目标模拟器固定结构、目标模拟器运动结构、目标模拟器调节结构以及电机;
将第一固定结构与第二固定结构分别设置在同一支撑板的前端以及后端,第一固定结构与第二固定结构同轴设置,且轴向平行于支撑板,用于固定装配有导引头的导弹。将目标模拟器运动结构的一端设置在支撑板的前端,且电机同轴连接;电机用于带动目标模拟器运动结构进行移动;
目标模拟器固定结构通过目标模拟器调节结构设置在目标模拟器运动结构的另一端;目标模拟器固定结构用于固定目标模拟器;目标模拟器调节结构用于调节目标模拟器固定结构的垂直位置以及水平位置。
相比较现有技术而言,本发明通过调整目标模拟器的位置,以使目标模拟器与导引头对准,极大程度的降低了测试难度,提高了测试精度以及测试速度;并且将目标模拟器运动结构与电机同轴连接,并没有设置传动机构,更进一步的提高了目标模拟器的测试精度、定位精度以及运动精度等;
并且,目标模拟器调节结构用于调节目标模拟器固定结构的垂直位置以及水平位置;也就是说,该装置及方法通过调节水平位置实现了对不同测试范围导引头的测试;进而极大程度的降低了对不同测试范围导引头进行测试的科研成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种测试导引头性能的装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种测试导引头性能的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参考图1,图1为本发明实施例提供的一种测试导引头性能的装置的结构示意图。
本发明实施例一提供了一种测试导引头性能的装置,如图1所示,该装置包括:第一固定结构20、第二固定结构21、目标模拟器固定结构22、目标模拟器运动结构11、目标模拟器调节结构12以及电机13。
其中,第一固定结构20与第二固定结构21分别设置在同一支撑板17的前端以及后端,第一固定结构20与第二固定结构21同轴设置,且轴向平行于支撑板17。
具体的,第一固定结构20与第二固定结构21用于固定装配有导引头的导弹,将导弹的前端固定于第一固定结构20上,导弹的后端固定于第二固定结构21上,固定完成后的导弹的轴向平行于该支撑板17,方便于后续目标模拟器与导引头的对准。
目标模拟器运动结构11的一端设置在支撑板17的前端,且与电机13同轴连接;电机13用于带动目标模拟器运动结构11进行移动。
具体的,通过目标模拟器运动结构11与电机13同轴连接,进一步提高了目标模拟器运动结构11的调整精度;需要说明的是,电机13可以带动目标模拟器运动结构11在平行于支撑板17的方向上左右进行移动。优选的,电机13可以设置于支撑板17前端的背面,用于降低装置的重心,以使支撑板17更加稳定。
目标模拟器固定结构22通过目标模拟器调节结构12设置在目标模拟器运动结构11的另一端;目标模拟器固定结构22用于固定目标模拟器;目标模拟器调节结构12用于调节目标模拟器固定结构22的垂直位置以及水平位置。
具体的,目标模拟器调节结构12与目标模拟器运动结构11的另一端连接,目标模拟器固定结构22与目标模拟器调节结构12连接,目标模拟器固定于目标模拟器固定结构22上;目标模拟器调节结构12用于在目标模拟器运动结构11上进行水平调节以及垂直调节,进而带动固定于目标模拟器固定结构22上的目标模拟器进行运动,以使目标模拟器与引导头对准。
需要说明的是,目标模拟器运动结构11的材料包括但不限定于铝合金,由于所述目标模拟器运动结构11一端固定于支撑板17上,其余部分处于悬空状态,当所述目标模拟器运动结构11的材料为铝合金时,相对而言重量较轻,在保证装置稳定性的前提下,目标模拟器运动结构11的长度允许范围更大,进而满足了对测试范围要求大的导引头系统。
通过本发明实施例一提供的一种测试导引头性能的装置相比较现有技术而言,通过调整目标模拟器的位置,以使目标模拟器与导引头对准,极大程度的降低了调整难度,提高了调整精度以及调整速度;并且将目标模拟器运动结构与电机同轴连接,并没有设置传动机构,更进一步的提高了目标模拟器的调整精度、定位精度以及速率精度等;并且,目标模拟器调节结构用于调节目标模拟器固定结构的垂直位置以及水平位置;也就是说,该装置通过调节水平位置实现了对不同测试范围导引头的测试;进而极大程度的降低了对不同测试范围导引头进行测试的科研成本。
实施例二
基于本发明实施例一,本发明实施例二提供了一种测试导引头性能的装置,如图1所示,该装置还包括:机械限位结构15以及电气限位结构16。
其中,机械限位结构15以及电气限位结构16设置在目标模拟器运动结构11的运动路径上,用于限制目标模拟器运动结构11的运动范围。
具体的,机械限位结构15分别设置于目标模拟运动结构11的两侧;电气限位结构16分别设置于目标模拟运动结构11的两侧;用于限制目标模拟器运动结构11的运动范围,以防止目标模拟器运动结构11超出测试范围。
优选的,为了防止目标模拟器运动结构11不断与机械限位结构15之间撞击,将电气限位结构16设置于机械限位结构15与目标模拟器运动结构11之间,用于保护目标模拟器运动结构11。
实施例三
基于本发明实施例一,本发明实施例三提供了一种测试导引头性能的装置,如图1所示,该装置还包括:编码器14。
其中,编码器14与电机13连接,用于反馈电机13的运行结果。也就是说,通过设置编码器14对电机13的控制形成闭环运行;例如,控制端发送控制指令控制电机13运行10度,最终情况下电机13运行了15度,此时编码器14将电机运行15度的结果反馈至控制端,控制端再次对电机13进行控制,以使电机13最终运行符合10度要求。
本发明实施例三提供的一种测试导引头性能的装置,提高了该装置的精确度,极大程度的减小测试误差。
实施例四
基于本发明实施例一,本发明实施例三提供了一种测试导引头性能的装置如图1所示,该装置还包括:滚轮18;
其中,滚轮18设置于支撑板17上,用于带动装置进行移动。
具体的,滚轮18设置于支撑板17的背面,更加方便该装置的移动。
该装置还包括:高度调节支撑脚19;
其中,高度调节支撑脚19设置于支撑板17上,用于支撑装置。
具体的,高度调节支撑脚19首先用于支撑固定该装置,其次通过调节高度,使该装置适用于更多的测试场地。
本发明实施例四提供的一种测试导引头性能的装置,极大程度的提高了该装置的机动性。
实施例五
基于上述全部实施例,本发明实施例五提供了一种测试导引头性能的方法,如图2所示,该方法包括:
S101:调整目标模拟器调节结构使目标模拟器与导引头第一次对准,并记录目标模拟器运动结构的位置信息。
具体的,步骤S101通过调整目标模拟器调节结构以及目标模拟器运动结构实现了目标模拟器与导引头的粗调校准,并记录目标模拟器运动结构的位置信息作为基准点,由于导引头在不同导弹中的装配位置不同,因此该基准点针对不同导引头的测试可进行相对应的修改。
S102:获取导引头中心位置与位置信息之间的偏差参数。
具体的,步骤S102在步骤S101粗调校准的基础上,获取导引头中心位置与位置信息之间的偏差参数,也就是说,获取在粗调校准后的偏差数据。
其中,偏差参数为导引头中心位置与位置信息之间的垂直偏差参数以及水平偏差参数。
S103:依据偏差参数,调整目标模拟器调节结构以及目标模拟器运动结构,以使目标模拟器与所述导引头第二次对准。
具体的,依据在粗调校准后获取的偏差数据,再次调整目标模拟器调节结构以及目标模拟器运动结构,结合数据实现对目标模拟器与导引头的精调校准。
S104:控制目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,对导引头进行第一次测试。
具体的,通过控制终端控制目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,之后控制终端获取导引头的数据,依据获取的数据对导引头性能进行分析处理。
S105:将导引头旋转90度,再次控制目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,对导引头进行第二次测试。
具体的,将导引头旋转90度,对导引头另一自由度进行测试,同步骤S104相同,通过控制终端再次控制目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,之后控制终端获取导引头的数据,依据获取的数据对导引头性能进行分析处理。
通过本发明实施例五提供的一种测试导引头性能的方法,该方法通过至少两次对准调节更加精确的实现了目标模拟器与导引头之间的对准,进而调高了对导引头测试结果的精确度。
实施例六
本发明实施例六提供了一种测试导引头性能的方法,将本发明实施例五中的步骤S101优化为:
控制终端发送开启信号至目标模拟器,用于开启目标模拟器,并依据目标模拟器发射目标光源的垂直位置,调整目标模拟器调节结构的垂直位置,以使目标光源照射至所述导引头上;
控制终端发送关闭信号至目标模拟器,用于关闭目标模拟器;
调整目标模拟器调节结构,以使目标模拟器与导引头第一次对准,并记录目标模拟器运动结构的位置信息。
本发明实施例六提供的一种测试导引头性能的方法,首先对目标模拟器与导引头进行了第一次粗调对准,以确保目标模拟器与导引头之间的偏差更小,方便后续步骤的进行。
实施例七
本发明实施例七提供了一种测试导引头性能的方法,将本发明实施例五中的步骤S102优化为:
控制终端发送开启信号至目标模拟器,用于所述目标模拟器,发射目标光源。
控制终端发送搜索信号至导引头,用于使导引头搜索目标光源。
控制终端获取导引头中心位置与该位置信息之间的偏差参数。
其中,偏差参数为导引头中心位置与位置信息之间的垂直偏差参数以及水平偏差参数。
本发明实施例七提供的一种测试导引头性能的方法,在步骤S101粗调校准的基础上,确定了最终导引头中心位置与位置信息之间的偏差数据参数,依据具体的偏差数据参数对目标模拟器进行调整,实现了目标模拟器与导引头之间的精确对准,提高测试结果的精确度。
实施例八
本发明实施例七提供了一种测试导引头性能的方法,该方法还包括:
对导引头中心位置与该位置信息之间的偏差参数进行至少两次测量,当至少两次测量的偏差参数之间变化量满足预设条件时,以最终测量的偏差参数为基准。
由于在实际测量过程中,出现个别导引头在第一次搜索到目标光源后停止的问题,导致获得的偏差参数不准确,那么就需要对导引头中心位置与该位置信息之间的偏差参数进行至少两次测量,以确保测量的偏差参数变化很小,将最终测量的偏差参数作为基准。
实施例九
本发明实施例七提供了一种测试导引头性能的方法,将本发明实施例五中的步骤S103优化为:
依据水平偏差参数,控制终端控制电机带动目标模拟器运动结构进行运动;依据垂直偏差参数,调整目标模拟器调节结构;以使目标模拟器与导引头第二次对准。
本发明实施例九提供的一种测试导引头性能的方法,依据具体的偏差参数分别对目标模拟器运动结构以及目标模拟器调节结构进行位置调整,精确实现了目标模拟器与所述导引头之间的对准,保证后续对导引头性能测试结果的准确度。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种测试导引头性能的装置,其特征在于,所述装置包括:第一固定结构、第二固定结构、目标模拟器固定结构、目标模拟器运动结构、目标模拟器调节结构以及电机;
其中,所述第一固定结构与所述第二固定结构分别设置在同一支撑板的前端以及后端,所述第一固定结构与所述第二固定结构同轴设置,且轴向平行于所述支撑板;
所述目标模拟器运动结构的一端设置在所述支撑板的前端,且与所述电机同轴连接;所述电机用于带动所述目标模拟器运动结构进行移动;
所述目标模拟器固定结构通过所述目标模拟器调节结构设置在所述目标模拟器运动结构的另一端;所述目标模拟器固定结构用于固定目标模拟器;所述目标模拟器调节结构用于调节所述目标模拟器固定结构的垂直位置以及水平位置。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:机械限位结构以及电气限位结构;
其中,所述机械限位结构以及所述电气限位结构设置在所述目标模拟器运动结构的运动路径上,用于限制所述目标模拟器运动结构的运动范围。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:编码器;
其中,所述编码器与所述电机连接,用于反馈所述电机的运行结果。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:滚轮;
其中,所述滚轮设置于所述支撑板上,用于带动所述装置进行移动。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:高度调节支撑脚;
其中,所述高度调节支撑脚设置于所述支撑板上,用于支撑所述装置。
6.一种测试导引头性能的方法,其特征在于,基于上述权利要求1-5任一项所述的装置,所述方法包括:
调整所述目标模拟器调节结构使所述目标模拟器与所述导引头第一次对准,并记录所述目标模拟器运动结构的位置信息;
获取所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数;
依据所述偏差参数,调整所述目标模拟器调节结构以及所述目标模拟器运动结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第二次对准;
控制所述目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,对所述导引头进行第一次测试;
将所述导引头旋转90度,再次控制所述目标模拟器以设定速率或设定位置进行运动,对所述导引头进行第二次测试;
其中,所述偏差参数为所述导引头中心位置与所述位置信息之间的垂直偏差参数以及水平偏差参数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述调整所述目标模拟器调节结构使所述目标模拟器与所述导引头第一次对准,并记录所述目标模拟器运动结构的位置信息,包括:
控制终端发送开启信号至所述目标模拟器,用于开启所述目标模拟器,并依据所述目标模拟器发射目标光源的垂直位置,调整所述目标模拟器调节结构的垂直位置,以使所述目标光源照射至所述导引头上;
控制终端发送关闭信号至所述目标模拟器,用于关闭所述目标模拟器;
调整所述目标模拟器调节结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第一次对准,并记录所述目标模拟器运动结构的位置信息。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述获取所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数,包括:
控制终端发送开启信号至所述目标模拟器,用于开启所述目标模拟器,发射目标光源;
控制终端发送搜索信号至所述导引头,用于使所述导引头搜索所述目标光源;
控制终端获取所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对所述导引头中心位置与所述位置信息之间的偏差参数进行至少两次测量,当至少两次测量的偏差参数之间变化量满足预设条件时,以最终测量的偏差参数为基准。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述依据所述偏差参数,调整所述目标模拟器调节结构以及所述目标模拟器运动结构,以使所述目标模拟器与所述导引头第二次对准,包括:
依据所述水平偏差参数,控制终端控制所述电机带动所述目标模拟器运动结构进行运动;依据所述垂直偏差参数,调整所述目标模拟器调节结构;以使所述目标模拟器与所述导引头第二次对准。
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