CN110244268A - 一种地面慢速目标模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地面慢速目标模拟系统，属于雷达实验技术领域，解决现有设备不能模拟贴地或底面的RCS小的慢速目标的问题。地面慢速目标模拟系统包括：模拟车、导轨、支撑座、显控终端、导轨防护清理装置；支撑座用于支撑导轨；导轨包括行走轨道和导向稳定轨道；行走轨道设有平行的2根；行走轨道的内侧设有滑触线，模拟器通过滑触线与供电系统连接；导向稳定轨道设置在行走轨道之间，设有光缆导线槽；模拟车的信号传输光缆设置在光缆导线槽中；导轨防护清理装置设置在模拟车上，在模拟车移动时一同清理导轨。本发明使贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标得测试变得高效、可控、便捷。

Description

一种地面慢速目标模拟系统

技术领域

本发明涉及雷达实验技术领域，尤其涉及一种地面慢速目标模拟系统。

背景技术

地面慢速模拟目标系统主要用于搭载雷达试验设备，在一定架高、一定总长的平直干燥轨道上实现定向移动，来模拟贴近地面飞行的RCS(Radar-Cross Section雷达散射截面积)小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标。模拟车承载雷达设备并供电，通过对整车的精确控制，使试验设备在有限的滑轨空间内满足所需的测试状态。

常见的雷达目标模拟系统有很多，宽带雷达目标模拟系统可以高逼真地模拟复杂目标电磁环境及目标回波信号,从而实现对雷达系统的综合性能测试及技术指标验证，雷达动态多目标模拟系统旨在解决如何检测相控阵测量雷达的多目标跟踪性能这一技术难题。鲜有针对贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标的解决方案。

综上可知，针对贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标，亟需设计一种目标模拟系统，以适应该类性能指标的模拟实验。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种地面慢速目标模拟系统，用以解决现有设备不能模拟贴地或底面的RCS小的慢速目标的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明技术方案中，一种地面慢速目标模拟系统，地面慢速目标模拟系统包括：模拟车、导轨、支撑座、显控终端、导轨防护清理装置；

支撑座用于支撑导轨；导轨包括行走轨道和导向稳定轨道；行走轨道设有2根，且互相平行；行走轨道的内侧设有滑触线，模拟器通过滑触线与供电系统连接；导向稳定轨道设置在2条行走轨道之间；导向稳定轨道设有光缆导线槽；模拟车的信号传输光缆设置在光缆导线槽中，且信号传输光缆用于显控终端和模拟车之间的信号传输；导轨防护清理装置设置在模拟车上，且能够在模拟车移动时一同清理导轨。

本发明技术方案中，导轨的一端为操作端，另一端为自由端；操作端设有与模拟车连接的卷扬装置和用于收放信号传输光缆的通信光缆收放装置。

本发明技术方案中，支撑座包括端部座和中间座；

端部座为2根垂直导轨排列的Y字形基座；端部座设有2组，分别设置在导轨的两端；

中间座为门字形基座；中间座的数量为1个或多个，且多个中间座沿导轨方向均布设置。

本发明技术方案中，行走轨道为H型钢，且行走轨道平行于地面慢速目标模拟系统的安装平面。

本发明技术方案中，导向稳定轨道的下方设有平行于地面慢速目标模拟系统的安装平面的防滑板。

本发明技术方案中，模拟车包括：驱动电机、数据采集器、承载平台和集电器；

驱动电机设置在承载平台上，并用于驱动承载平台沿行走轨道运动；

集电器设置在承载平台的侧面；集电器上的电刷与滑触线形成电连接；

数据采集器用于采集模拟车的运动数据。

本发明技术方案中，集电器和滑触线一一配合；集电器设有6个，且在模拟车的左右两侧对称设置。

本发明技术方案中，承载平台设有机械接口、供电接口以及通信接口，机械接口、供电接口以及通信接口均用于与模拟车的负载设备连接。

本发明技术方案中，显控终端包括配电控制组合、显示终端和整车控制器；

配电控制组合用于为显控终端和模拟车提供电力；

显示终端用于显示模拟车的运动数据和运动状态；

整车控制器用于将控制指令通过信号传输光缆传递给模拟车，并对模拟车的运动状态进行控制。

本发明技术方案中，运动数据包括：位置、速度、加速度和滑移率。

本发明技术方案至少能够实现以下效果之一：

1、本发明通过模拟车和轨道的结构能够作为地面慢速模拟目标，搭载雷达试验设备，模拟贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标。

2、本发明通过卷扬装置和通信光缆收放装置实现模拟车在轨道的运动状态控制，以符合低速的试验需求，同时能够实现信号的传输，使得光缆与模拟车同步收放，使试验设备在有限的滑轨空间内满足所需的测试状态。

3、本发明使得贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标得测试变得高效、可控、便捷。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例的结构示意图。

附图标记：

1-模拟车；2-导轨；3-支撑座；4-导轨防护清理装置；5-卷扬装置；6-通信光缆收放装置。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例针对贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标，完成模拟车承载雷达设备并供电，通过对整车的精确控制，使试验设备在有限的滑轨空间内满足所需的测试状态。

如图1所示，本发明实施例提供了一种地面慢速目标模拟系统，地面慢速目标模拟系统包括：模拟车、导轨、支撑座、显控终端、导轨防护清理装置；支撑座用于支撑导轨；导轨包括行走轨道和导向稳定轨道；行走轨道设有2根，且互相平行；行走轨道的内侧设有滑触线，模拟器通过滑触线与供电系统连接；导向稳定轨道设置在2条行走轨道之间；导向稳定轨道设有光缆导线槽；模拟车的信号传输光缆设置在光缆导线槽中，且信号传输光缆用于显控终端和模拟车之间的信号传输；导轨防护清理装置设置在模拟车上，且能够在模拟车移动时一同清理导轨。本发明实施例中，模拟车在导轨上运动，模拟贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标；导轨安装在支撑座上；显控终端的具体位置不做限制，但考虑到信号传输的方便以及相对减少光缆的长度以降低成本，显控终端不宜距离整个模拟系统过远，显控终端与模拟车通过光缆实现信号传输，包括显控终端发出的控制信号和模拟车发出的运动状态信号；模拟车的电力通过行走轨道的滑触线提供，避免设置单独的电源线缆以增加整个系统的复杂程度。

考虑到虽然模拟贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标，但实际的导轨和模拟车的尺寸都是米级的，所以需要合理的设置导轨上各个部件的位置。为了方便说明，本发明实施例中，导轨的一端为操作端，另一端为自由端；操作端设有与模拟车连接的卷扬装置和用于收放信号传输光缆的通信光缆收放装置。为了保护卷扬装置和通信光缆收放装置，在操作端可以建造单独的操作室，并将保护卷扬装置和通信光缆收放装置均安装在操作室内，导轨从操作室中穿出。

考虑到导轨的端部设置的装置较多，导轨端部相对中部而言需要更加稳定可靠的支撑，尤其是当操作端建造操作室时。本发明实施例中，支撑座包括端部座和中间座；端部座为2根垂直导轨排列的Y字形基座；端部座设有2组，分别设置在导轨的两端；中间座为1根门字形基座；中间座设有至少1根，沿导轨方向均布设置。Y字形基座能够更加稳定同时承受一定的剪切力。

支撑座结构布局是在起始和末端各布置两根基座，中间段每隔5m处布置一根Y型基座，以减小轨道设施垂向变形量，保证一定的刚度。导轨设施安装在基座上，其中行走轨道距地面高度一定，轨道总长度为一定，起始端布置在室内，且进入室内的距离固定。

为了能够使得模拟车在导轨上运动得更加顺畅，本发明实施例中，行走轨道为H型钢，且行走轨道平行于地面慢速目标模拟系统的安装平面，H型钢沿轨道方向的一端与支撑基座螺接，另一端通过压板固定，可以保证沿轨道方向有一定的伸缩量；轨道上平面距离地面高度一定，轨距一定；H型钢的内凹面正好能够作为防止模拟车脱落的限位结构，同时也方便设置滑触线，示例性的提供三相380V动力交流电的传输。

考虑到整个系统的尺寸相对较大，一般会设置在户外或厂房中，工作环境相对复杂，因此需要工作人员经常检查和维修。本发明实施例中，导向稳定轨道的下方设有平行于地面慢速目标模拟系统的安装平面的防滑板，工作人员可以在防滑板上对导轨或模拟车进行检查和维修。导向稳定轨道可以为一根P24轻轨，主要用于模拟车的导向并增强稳定性。

导轨还包括末端布置缓冲防撞装置，在模拟车运动至导轨自由端时，能够使模拟车停下，并防止模拟车与导轨的自由端碰撞，避免损坏，保证模拟车的安全。

模拟车用于模拟贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标，除了能够控制运动状态外，还要能够检测自己的运动状态。本发明实施例中，模拟车包括：驱动电机、数据采集器、承载平台和集电器；驱动电机设置在承载平台上，并用于驱动承载平台沿行走轨道运动；集电器设置在承载平台的侧面；集电器上的电刷与滑触线形成电连接；数据采集器用于采集模拟车的运动数据。模拟车为驱动电机中置驱动，可在行走轨道上直线往复行驶，承载平台2m×2m上留有负载设备的机械接口、供电接口以及通信接口，机械接口、供电接口以及通信接口均用于与模拟车的负载设备连接。模拟车侧面安装有集电器，集电器碳刷配合滑触线为模拟车及负载供电。此外，模拟车上安装有导轨防护清扫装置，在不试验测试时，可对行走轨进行清扫。示例性的，集电器和滑触线一一配合；集电器设有6个，且在模拟车的左右两侧对称设置。

负载探测数据及模拟车状态信息通过有线光缆的方式传递至显控组合，显控组合布置在操作间，供地面操作人员控制模拟车和负载设备的工作以及状态显示。

显控终端包括配电控制组合、显示终端和整车控制器；配电控制组合用于为显控终端和模拟车提供电力；显示终端用于显示模拟车的运动数据和运动状态；整车控制器用于将控制指令通过信号传输光缆传递给模拟车，并对模拟车的运动状态进行控制。显控系统放置在操作室内，其加电控制组合控制整个系统的加电状态，不仅为显示控制组合提供220V交流电源，而且通过6线滑触线为模拟车上的配电控制组合分别提供380V和220V的高压动力交流电。

配电控制组合进行能源再分配，不仅给伺服控制组合提供320V直流电用于控制驱动电机；而且通过AC/DC模块为整车控制器提供24V直流电；此外，还可以给负载设备提供220V/50Hz/25A电源。

显示控制组合和整车控制器通过有线光缆进行通信，整车控制器一方面接收操作人员在显示控制组合界面输入的指令信息，另一方面通过融合从动轮轮速传感器与激光测距仪信息，计算出模拟车的位置、速度、加速度、滑移率等信息，实时反馈给显控终端。整车控制器根据模拟车状态信息，进行车速PID校正、复合运算，并以PWM形式输出给伺服控制组合。伺服控制组合根据控制计算机的指令来最终控制驱动电机的运动规律。显示控制组合屏幕上可以显示系统各设备工作状态情况以及模拟车的速度、位置、车上负载电压、电流、驱动电机转速、转矩、低压蓄电池状态等信息，并且可将模拟车位置和速度等数据实时发送给雷达主控机，数据率不低于5Hz。

综上所述，本发明实施例提供了一种地面慢速模拟目标系统，主要用于搭载雷达试验设备，在架高3m、总长为200m的平直干燥轨道上实现定向移动，来模拟贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标。模拟车承载雷达设备并供电，通过对整车的精确控制，使试验设备在有限的滑轨空间内满足所需的测试状态。使贴近地面飞行的RCS小且慢速的目标以及不同RCS特性的地面装甲类或车辆类的慢速移动目标得测试变得高效、可控、便捷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述地面慢速目标模拟系统包括：模拟车、导轨、支撑座、显控终端、导轨防护清理装置；

所述支撑座用于支撑所述导轨；所述导轨包括行走轨道和导向稳定轨道；所述行走轨道设有2根，且互相平行；所述行走轨道的内侧设有滑触线，所述模拟器通过所述滑触线与供电系统连接；所述导向稳定轨道设置在2条所述行走轨道之间；所述导向稳定轨道设有光缆导线槽；所述模拟车的信号传输光缆设置在所述光缆导线槽中，且所述信号传输光缆用于所述显控终端和模拟车之间的信号传输；所述导轨防护清理装置设置在所述模拟车上，且能够在所述模拟车移动时一同清理所述导轨。

2.根据权利要求1所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述导轨的一端为操作端，另一端为自由端；所述操作端设有与所述模拟车连接的卷扬装置和用于收放所述信号传输光缆的通信光缆收放装置。

3.根据权利要求2所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述支撑座包括端部座和中间座；

所述端部座为2根垂直于导轨排列的Y字形基座；所述端部座设有2组，分别设置在所述导轨的两端；

所述中间座为门字形基座；所述中间座的数量为1个或多个，且多个中间座沿所述导轨方向均布设置。

4.根据权利要求1至3任一所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述行走轨道为H型钢，且所述行走轨道平行于所述地面慢速目标模拟系统的安装平面。

5.根据权利要求4所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述导向稳定轨道的下方设有平行于所述地面慢速目标模拟系统的安装平面的防滑板。

6.根据权利要求1所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述模拟车包括：驱动电机、数据采集器、承载平台和集电器；

所述驱动电机设置在所述承载平台上，并用于驱动所述承载平台沿所述行走轨道运动；

所述集电器设置在所述承载平台的侧面；所述集电器上的电刷与所述滑触线形成电连接；

所述数据采集器用于采集所述模拟车的运动数据。

7.根据权利要求6所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述集电器和滑触线一一配合；所述集电器设有6个，且在所述模拟车的左右两侧对称设置。

8.根据权利要求6或7所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述承载平台设有机械接口、供电接口以及通信接口，所述机械接口、供电接口以及通信接口均用于与所述模拟车的负载设备连接。

9.根据权利要求8所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述显控终端包括配电控制组合、显示终端和整车控制器；

所述配电控制组合用于为所述显控终端和模拟车提供电力；

所述显示终端用于显示所述模拟车的运动数据和运动状态；

所述整车控制器用于将控制指令通过信号传输光缆传递给所述模拟车，并对所述模拟车的运动状态进行控制。

10.根据权利要求1-9所述的地面慢速目标模拟系统，其特征在于，所述运动数据包括：位置、速度、加速度和滑移率。