CN112066801A - 一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试及抑制方法 - Google Patents

一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试及抑制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试及抑制方法，属于导弹制导技术领域。所述复合导引头的伺服稳定平台采用直流力矩电机驱动，通过比较所述复合导引头线束连接前后启动电压的大小，以压差大小表征线束干扰力矩大小，所述测试方法步骤包括：在伺服稳定平台的随遇平衡状态下；以航向、俯仰上下运动压差分别在0.3V以内为测试条件，通过测试航向、俯仰框架角范围内的相同位置处的启动电压；前后两次启动电压做差，即可获得以电压形式表征的线束干扰力矩情况。所述控制通过控制线缆分布及航向、俯仰最小启动电压，可减小伺服稳定平台线束干扰力矩的影响，提高红外/雷达复合导引头的隔离度和跟踪性能；操控简单、易于工业化。

Description

一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试及抑制方法
技术领域
本发明涉及一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试及抑制方法，属于导弹制导技术领域。
背景技术
随着科学技术的发展，现代战争中双方攻防技术不断升级，传统的单一模式的导引头已无法适应当今复杂和恶劣的战场对抗环境。因此将多种探测模式结合起来的多模复合导引头已经成为当今武器的主要发展方向。红外/雷达复合导引头由于其抗恶劣环境与干扰能力强、目标探测与识别能力强、制导精度高而被国内外所广泛研究。
在红外/雷达复合导引头结构与伺服系统中，稳定平台内部电机、角度传感器、速率陀螺、负载(红外和雷达)的引出线较单一模式的导引头的引出线多，且线缆种类复杂，包括普通安装线AF-1、单根及双绞屏蔽安装线AFP-1、射频同轴电缆Zflex360、Milflex360、SFF-50-1和SFCG-50-3-54，其中射频同轴电缆线径粗、材质硬，这些射频同轴电缆形成的线缆在随着负载在航向、俯仰框架角范围内运动时，产生一种非线性干扰力矩，影响伺服系统性能指标，进一步影响了红外/雷达复合导引头的隔离度和跟踪性能。
目前，线束干扰力矩一般是通过专用引线力矩测量装置进行测试，测量装置结构复杂、操作繁琐。通过补偿的方法通过对线束干扰力矩进行补偿以消除线束干扰力矩的影响，这种方法存在线束干扰力矩模型建立比较困难，难以实现对伺服系统进行精确补偿，且无法应用于红外/雷达复合导引头线束干扰力矩具有发散性的批量生产中。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试及抑制方法，所述测试方法能够直观表征线束在不同位置的干扰力矩情况；所述抑制方法能有效减小红外/雷达复合导引头负载在航向、俯仰框架角范围内运动线束干扰力矩对隔离度和跟踪性能的影响，提高复合导引头性能指标。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试方法，其特征在于：所述复合导引头的伺服稳定平台采用直流力矩电机驱动，通过比较所述复合导引头线束连接前后启动电压的大小，以压差大小表征线束干扰力矩大小，所述测试方法步骤包括：
在红外/雷达复合导引头中伺服稳定平台的的随遇平衡状态下，以航向的启动电压左右运动压差、俯仰的启动电压上下运动压差分别在0.3V以内为测试条件，首先用可调电源分别与伺服稳定平台中的方位环和俯仰环连接，测试线束连接前的航向、俯仰框架角范围内的启动电压；然后连接线束，并将伺服稳定平台中的电机通过电连接器与可调电源连接，通过可调电源测试航向、俯仰框架角范围内的相同位置处的启动电压；前后两次启动电压做差，即可获得以电压形式表征的线束干扰力矩情况。
进一步的，当伺服稳定平台的负载为2.5kg～8kg时，航向的启动电压为1.4V～2V；俯仰的启动电压为0.7V～1.2V。
一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩抑制方法，所述复合导引头的伺服稳定平台采用直流力矩电机驱动，以压差大小表征线束干扰力矩，压差最小即航向启动电压和俯仰启动电压最小时，线束干扰力矩最小；所述抑制方法步骤如下：
在所述红外/雷达复合导引头中伺服稳定平台的随遇平衡状态下，按照所述复合导引头中射频同轴线缆两端所连模块的不同，使用分束板将射频同轴线缆进行分束，同时使分束后的射频同轴线缆分别穿过所述复合导引头的俯仰轴孔，设定射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔前的折弯半径R1≥10mm，射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔后的折弯半径R2≥15mm；
以航向的启动电压左右运动压差、俯仰的启动电压上下运动压差分别控制在0.3V以内为测试条件，测试不同R1和R2下的航向、俯仰框架角范围内的启动电压，以航向启动电压和俯仰启动电压最小时的R1和R2为最终射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔前后的折弯半径；实现对红外/雷达复合导引头线束干扰力矩的抑制。
进一步的，当伺服稳定平台的负载为2.5kg～8kg时，航向的启动电压为2.0V～2.5V；俯仰的启动电压为1.2V～1.5V。
有益效果
本发明采用以电压形式来表征的线束干扰力矩情况，所述测试方法简单、有效、测试结果直观且便于比较。
本发明所述抑制方法通过控制线缆分布同时使航向、俯仰启动电压最小，实现了对线束干扰力矩的有效控制，可减小伺服稳定平台线束干扰力矩的影响，提高红外/雷达复合导引头的隔离度和跟踪性能；操控简单、易于工业化。
附图说明
图1-2为红外/雷达复合导引头中射频同轴线缆的分布示意图；
图3为红外/雷达复合导引头中射频同轴线缆的折弯半径示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
为解决现有线束干扰力矩测量装置结构复杂、测量方法操作繁琐的问题，申请人研究发现了直流力矩电机输出力矩与施加电压的关系：M＝K×U/R；其中，M直流力矩电机输出力矩，为K为堵转转矩灵敏度；U为施加电压；R为电枢电阻。同时，根据直流力矩电机输出力矩和线束干扰力矩成正相关的关系，可确定线束干扰力矩与施加电压正相关。据此，本发明提供一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试和抑制方法。
一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试方法，所述复合导引头的伺服稳定平台采用直流力矩电机驱动，通过比较所述复合导引头线束连接前后启动电压的大小，以压差大小表征线束干扰力矩大小，所述方法步骤包括：
将红外/雷达复合导引头中伺服稳定平台的航向、俯仰进行机械结构的配重，达到随遇平衡状态；(即负载被移到任意新的位置上能停住不动，其重心高度在运动过程中保持不变)；
以航向的启动电压左右运动压差、俯仰的启动电压上下运动压差分别在0.3V以内为测试条件，首先用可调电源分别与伺服稳定平台中的方位环和俯仰环连接，测试线束连接前的航向、俯仰框架角范围内的启动电压；然后连接线束，并将伺服稳定平台中的电机通过电连接器与可调电源连接(电连接器的作用：确保可调电源的输出与电机引线相连)，通过可调电源测试航向、俯仰框架角范围内的相同位置处的启动电压；前后两次启动电压做差，即可获得以电压形式表征的线束干扰力矩情况。
当伺服稳定平台的负载为2.5kg～8kg时，航向的启动电压为1.4V～2V；俯仰的启动电压为0.7V～1.2V。
一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩抑制方法，所述复合导引头的伺服稳定平台采用直流力矩电机驱动，以压差大小表征线束干扰力矩，压差最小即航向启动电压和俯仰启动电压最小时，线束干扰力矩力矩最小；所述抑制方法步骤如下：
按照所述复合导引头中射频同轴线缆两端所连模块的不同，使用分束板将射频同轴线缆进行分束，同时使分束后的射频同轴线缆分别穿过所述复合导引头的俯仰轴孔，设定射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔前的折弯半径R1≥10mm，射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔后的折弯半径R2≥15mm；
以航向的启动电压左右运动压差、俯仰的启动电压上下运动压差分别控制在0.3V以内为测试条件，测试航向、俯仰框架角范围内的启动电压，以航向启动电压和俯仰启动电压最小时的R1和R2为最终射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔前后的折弯半径；实现对红外/雷达复合导引头线束干扰力矩的抑制。
当伺服稳定平台的负载为2.5kg～8kg时，航向的启动电压为2.0V～2.5V；俯仰的启动电压为1.2V～1.5V。
实施例1
将红外/雷达复合导引头伺服稳定平台的航向、俯仰进行机械结构的配重，达到随遇平衡状态；
连接复合导引头中的线束，其中射频同轴电缆采用Milflex360、Zflex360、SFF-50-1和SFCG-50-3-54且由高频接收模块出发到导引头后端的各处理模块；其中以射频同轴电缆Milflex360为线束Ⅰ1，将射频同轴电缆Zflex360、SFF-50-1和SFCG-50-3-54合成线束Ⅱ2，线束Ⅰ1、线束Ⅱ2穿过分束板3和俯仰轴孔但不穿方位轴孔，分束板3的作用是将线束Ⅰ1和线束Ⅱ2分开，在框架运动时，线束Ⅰ1和线束Ⅱ2不会相互干扰；在线束Ⅰ1和线束Ⅱ2穿俯仰轴孔时调整线束Ⅰ1和线束Ⅱ2的折弯半径，线束Ⅰ1和线束Ⅱ2从模块到负载向红外/雷达负载穿俯仰轴孔，设定穿孔前折弯半径R1≥10mm，穿孔后折弯半径R2≥15mm，线束Ⅰ1和线束Ⅱ2在运动中不与其它部位产生干涉，同时满足雷达信号衰减要求。以航向的启动电压左右运动压差、俯仰的启动电压上下运动压差分别控制在0.3V以内为测试条件，测试航向、俯仰框架角范围内的启动电压，以航向启动电压和俯仰启动电压最小时的R1和R2为最终射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔前后的折弯半径；实现对红外/雷达复合导引头线束干扰力矩的抑制。
最终确定当负载为2.5kg～8kg时，航向的启动电压为2.0V～2.5V；俯仰的启动电压为1.2V～1.5V时，可有效减小了共口径伺服稳定平台线束干扰力矩的影响，提高红外/雷达复合导引头的隔离度和跟踪性能。
综上所述，发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试方法，其特征在于：所述复合导引头的伺服稳定平台采用直流力矩电机驱动，通过比较所述复合导引头线束连接前后启动电压的大小，以压差大小表征线束干扰力矩大小，所述测试方法步骤包括：
在红外/雷达复合导引头中伺服稳定平台的随遇平衡状态下，以航向的启动电压左右运动压差、俯仰的启动电压上下运动压差分别在0.3V以内为测试条件，首先用可调电源分别与伺服稳定平台中的方位环和俯仰环连接，测试线束连接前的航向、俯仰框架角范围内的启动电压；然后连接线束，并将伺服稳定平台中的电机通过电连接器与可调电源连接，通过可调电源测试航向、俯仰框架角范围内的相同位置处的启动电压；前后两次启动电压做差，即可获得以电压形式表征的线束干扰力矩情况。
2.如权利要求1所述的一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩测试方法，其特征在于：当伺服稳定平台的负载为2.5kg～8kg时，航向的启动电压为1.4V～2V；俯仰的启动电压为0.7V～1.2V。
3.一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩抑制方法，其特征在于：所述复合导引头的伺服稳定平台采用直流力矩电机驱动，以压差大小表征线束干扰力矩，压差最小即航向启动电压和俯仰启动电压最小时，线束干扰力矩最小；所述抑制方法步骤如下：
在所述红外/雷达复合导引头中伺服稳定平台的随遇平衡状态下，按照所述复合导引头中射频同轴线缆两端所连模块的不同，使用分束板将射频同轴线缆进行分束，同时使分束后的射频同轴线缆分别穿过所述复合导引头的俯仰轴孔，设定射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔前的折弯半径R1≥10mm，射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔后的折弯半径R2≥15mm；
以航向的启动电压左右运动压差、俯仰的启动电压上下运动压差分别控制在0.3V以内为测试条件，测试不同R1和R2下的航向、俯仰框架角范围内的启动电压，以航向启动电压和俯仰启动电压最小时的R1和R2为最终射频同轴线缆在穿过俯仰轴孔前后的折弯半径；实现对红外/雷达复合导引头线束干扰力矩的抑制。
4.如权利要求3所述的一种红外/雷达复合导引头线束干扰力矩控制方法，其特征在于：当伺服稳定平台的负载为2.5kg～8kg时，航向的启动电压为2.0V～2.5V；俯仰的启动电压为1.2V～1.5V。
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