CN109633562B - 阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法 - Google Patents

阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109633562B
CN109633562B CN201910032546.8A CN201910032546A CN109633562B CN 109633562 B CN109633562 B CN 109633562B CN 201910032546 A CN201910032546 A CN 201910032546A CN 109633562 B CN109633562 B CN 109633562B
Authority
CN
China
Prior art keywords
azimuth
angle
controller
servo
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910032546.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109633562A (zh
Inventor
马舒庆
许晓平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leixiang Technology Beijing Co ltd
Original Assignee
Leixiang Technology Beijing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leixiang Technology Beijing Co ltd filed Critical Leixiang Technology Beijing Co ltd
Priority to CN201910032546.8A priority Critical patent/CN109633562B/zh
Publication of CN109633562A publication Critical patent/CN109633562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109633562B publication Critical patent/CN109633562B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法，包括控制器、伺服旋转平台、方位传感器和GPS授时模块；控制器具有接收雷达终端送来的控制命令的命令接收端和采集方位传感器的角度信息的角度信息接收端，还具有控制伺服旋转平台的伺服电机按照雷达终端发来的命令旋转的命令输出端，以保证伺服电机按照命令准时到达方位同步角度；方位传感器测量伺服旋转平台所处的方位角度；GPS授时模块用于给控制器授时，使控制器的时钟始终与GPS时钟同步。本发明可以解决阵列天气雷达相邻三个收发子阵同时扫描三个收发子阵作为三角形顶点的三角形的水平收发子阵伺服方位同步的技术问题。

Description

阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法
技术领域
本发明涉及一种气象雷达的探测技术。
背景技术
现有天气雷达水平旋转伺服只具备稳定转速旋转功能，这对于单雷达运行来说可以满足使用要求，但是对于阵列天气雷达来说，要求每个雷达按要求时间到达指定方位，这些水平旋转伺服和伺服控制都不能满足要求。因此设计了阵列天气雷达水平收发子阵伺服方位同步装置。
发明内容
本发明的目的时提供一种阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法，以解决阵列天气雷达相邻三个收发子阵同时扫描三个收发子阵作为三角形顶点的三角形的水平收发子阵伺服方位同步的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置，包括控制器、伺服旋转平台、方位传感器和GPS授时模块；控制器具有接收雷达终端送来的控制命令的命令接收端和采集方位传感器的角度信息的角度信息接收端，还具有控制伺服旋转平台的伺服电机按照雷达终端发来的命令旋转的命令输出端，以保证伺服电机按照命令准时到达方位同步角度；方位传感器测量伺服旋转平台所处的方位角度；GPS授时模块用于给控制器授时，使控制器的时钟始终与 GPS时钟同步。
如上所述的装置，其阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步方法如下：
(1)雷达终端给控制器发出控制命令：方位同步角度，第一次到达方位同步角度的时间，到达同步角度周期；
(2)控制器通过GPS授时模块进行时间同步，控制器时钟与GPS时间同步；读取方位传感器角度A1；根据方位同步角度A、第一次到达方位同步角度的时间t1和方位旋转平台所处的方位A1，计算出旋转平台转速
V＝(A-A1)/(t1-t) (1)
t1和t都化为相同的起始点的时间；t是方位旋转平台所处在方位A1时的时间。
(3)控制器控制伺服电机按转速V旋转，并且不断读取方位传感器角度A1，按照(1)式不断计算出新的V，控制伺服电机旋转；
(4)当到达A时，t1＝t1+到达同步角度周期通过GPS授时模块进行时间同步，读取方位传感器角度A1，利用(1)式，计算V，控制伺服电机旋转；并且按照(1)式不断计算出新的V，控制伺服电机旋转。
(5)当达到A时，回到(4)。
本发明的优点是雷达终端只要发布一次指令，无论方位旋转平台旋转多长时间，都能准时到达指定方位，不会有误差积累，从而保证阵列天气雷达个子阵长期同步扫描。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图。
具体实施方式
阵列天气雷达要求相邻三个收发子阵同时扫描三个收发子阵作为三角形顶点的三角形。为此设计了本发明所述的阵列天气雷达水平收发子阵伺服方位同步装置及方法。本发明的具体实施例参见图1所示。阵列天气雷达水平收发子阵伺服方位同步装置由控制器、伺服电机(伺服旋转平台)、方位传感器、GPS授时模块构成。控制器接收雷达终端送来的控制命令，采集方位传感器的角度信息，控制伺服电机(伺服旋转平台)按照雷达终端发来的命令旋转。保证伺服电机(伺服旋转平台)按照命令准时到达方位同步角度。方位传感器测量伺服电机(伺服旋转平台)所处的方位角度。GPS授时模块用于给控制器授时，使控制器的时钟始终与GPS时钟同步。
本发明的上述装置的工作方法：
(1)雷达终端给控制器发出控制命令：方位同步角度，第一次到达方位同步角度的时间，到达同步角度周期。
如：280度，11时20分00.00秒，12秒，60度/秒
(2)控制器通过GPS授时模块进行时间同步(控制器时钟与GPS时间同步)。读取方位传感器角度A1。根据方位同步角度A、第一次到达方位同步角度的时间t1和方位旋转平台所处的方位A1，计算出旋转平台转速
V＝(A-A1)/(t1-t) (1)
t1和t都化为2018年1月1日0时0分0秒为起始点的时间。(3)控制器控制伺服电机按转速V旋转。并且不断读取方位传感器角度A1，按照(1)式不断计算出新的V，控制伺服电机旋转。
(4)当到达A时，t1＝t1+到达同步角度周期通过GPS授时模块进行时间同步，读取方位传感器角度A1，利用(1)式，计算V，控制伺服电机旋转。并且按照(1)式不断计算出新的V，控制伺服电机旋转。
（5）当达到A时，回到（4）。

Claims (1)

1.阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步方法，其特征在于，所述方法应用阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置，该装置包括控制器、伺服旋转平台、方位传感器和GPS授时模块；控制器具有接收雷达终端送来的控制命令的命令接收端和采集方位传感器的角度信息的角度信息接收端，还具有控制伺服旋转平台的伺服电机按照雷达终端发来的命令旋转的命令输出端，以保证伺服电机按照命令准时到达方位同步角度；方位传感器测量伺服旋转平台所处的方位角度；GPS授时模块用于给控制器授时，使控制器的时钟始终与GPS时钟同步，所述方法如下：
(1)雷达终端给控制器发出控制命令：方位同步角度，第一次到达方位同步角度的时间，到达同步角度周期；
(2)控制器通过GPS授时模块进行时间同步，控制器时钟与GPS时间同步；读取方位传感器角度A1；根据方位同步角度A、第一次到达方位同步角度的时间t1和方位旋转平台所处的方位A1，计算出旋转平台转速
V＝(A-A1)/(t1-t) (1)
t1和t都化为相同的起始点的时间；t是方位旋转平台所处在方位A1时的时间；
(3)控制器控制伺服电机按转速V旋转，并且不断读取方位传感器角度A1，按照(1)式不断计算出新的V，控制伺服电机旋转；
(4)当到达A时，t1＝t1+到达同步角度周期
通过GPS授时模块进行时间同步，读取方位传感器角度A1，利用(1)式，计算V，控制伺服电机旋转；并且按照(1)式不断计算出新的V，控制伺服电机旋转；
(5)当达到A时，回到(4)。
CN201910032546.8A 2019-01-14 2019-01-14 阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法 Active CN109633562B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910032546.8A CN109633562B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910032546.8A CN109633562B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109633562A CN109633562A (zh) 2019-04-16
CN109633562B true CN109633562B (zh) 2023-09-08

Family

ID=66060757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910032546.8A Active CN109633562B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109633562B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242923A (ja) * 2000-03-02 2001-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd サーボシステムおよびその同期制御方法
CN104730524A (zh) * 2015-03-11 2015-06-24 马舒庆 阵列天气雷达探测系统及探测方法
WO2017169300A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 古野電気株式会社 アンテナ装置、レーダシステム、及びアンテナ回転方法
CN107526082A (zh) * 2017-09-20 2017-12-29 雷象科技（北京）有限公司 移动观测相控阵天气雷达
CN107843896A (zh) * 2017-11-02 2018-03-27 广州积雨云科技有限公司 多功能气象雷达及其控制方法
CN108051816A (zh) * 2017-12-20 2018-05-18 雷象科技（北京）有限公司 阵列天气雷达协同扫描系统及方法
CN109061650A (zh) * 2018-08-10 2018-12-21 北京无线电测量研究所 基于阵列天气雷达的组网探测方法及系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6856276B2 (en) * 2001-07-26 2005-02-15 Codar Ocean Sensors, Ltd. Multi-station HF FMCW radar frequency sharing with GPS time modulation multiplexing
FI117950B (fi) * 2005-05-23 2007-04-30 Vaisala Oyj Samanaikaisen kaksoispolarisoinnin tutkajärjestelmä, jossa on jalustaan asennettu vastaanotin

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242923A (ja) * 2000-03-02 2001-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd サーボシステムおよびその同期制御方法
CN104730524A (zh) * 2015-03-11 2015-06-24 马舒庆 阵列天气雷达探测系统及探测方法
WO2017169300A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 古野電気株式会社 アンテナ装置、レーダシステム、及びアンテナ回転方法
CN107526082A (zh) * 2017-09-20 2017-12-29 雷象科技（北京）有限公司 移动观测相控阵天气雷达
CN107843896A (zh) * 2017-11-02 2018-03-27 广州积雨云科技有限公司 多功能气象雷达及其控制方法
CN108051816A (zh) * 2017-12-20 2018-05-18 雷象科技（北京）有限公司 阵列天气雷达协同扫描系统及方法
CN109061650A (zh) * 2018-08-10 2018-12-21 北京无线电测量研究所 基于阵列天气雷达的组网探测方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种雷达天线伺服系统的控制实现方式;熊文芳等;《电子测试》;20160823(第16期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109633562A (zh) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017206571A1 (zh) 一种采用激光扫描的目标定位方法及激光接收装置
CN106802412B (zh) 一种基于激光及无线技术的近距离移动定位系统及其方法
CN211043671U (zh) 用于激光雷达的同步控制器模块及激光雷达
CN106864774B (zh) 卫星从任意姿态到对日定向的控制方法和系统
CN102242980A (zh) 定日镜跟踪控制装置及跟踪控制方法
CN110233664A (zh) 一种无线光通信的跟瞄控制系统及跟瞄控制方法
CN104237882B (zh) 一种实现海洋雷达多种扫描方式的扫描系统及控制方法
CN201653553U (zh) 一种红外周视成像装置
CN105891839A (zh) 一种具有彩色点云获取能力的全向激光雷达装置
CN102402127A (zh) 一种硅片预对准装置及方法
CN109633562B (zh) 阵列天气雷达收发子阵水平旋转伺服方位同步装置和方法
CN110703232A (zh) 一种复杂环境下的大型挖掘装备的三维环境感知系统
CN103034246B (zh) 角位置无线随动控制装置及其方法
CN110187497A (zh) 基于双反射镜的大角度范围扫描成像装置及方法
CN113176550B (zh) 用于扫描振镜的帧同步方法和激光雷达
CN111446890B (zh) 一种具有电流检测功能的编码器及电流检测方法
CN111983593A (zh) 一种高精度双基地线性调频连续波雷达同步系统
CN105353780B (zh) 基于双蜗杆转盘的太阳跟踪器的基准点寻找方法
CN115494448B (zh) 基于无线电信标合作信号的月球着陆器定位方法
CN104216086A (zh) 一种航空光学遥感器的消旋系统和消旋方法
CN109959334B (zh) 一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法
CN114020049B (zh) 一种单轴追踪式光伏系统
CN109814118B (zh) 主动探测传感器扫描控制方法及主动探测传感器
CN207457497U (zh) 一种扫描激光雷达装置
CN209279914U (zh) 一种提高3d扫描精准度的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant