CN114084106A - 米级口径车载测量平台 - Google Patents

Abstract

一种米级口径车载测量平台，该测量平台具有良好的运输平顺性和足够的柔性，在光学测量设备展开工作时能提供平稳牢固的工作基础，便于工作时展开和工作后方便撤收，且具有良好的密闭性、环境适应性和存贮能力，实现了米级口径光学测量设备高精度车载测量。

Description

米级口径车载测量平台

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，具体涉及一种米级口径车载测量平台。

背景技术

光学测量设备在国防领域中的应用十分广泛。目前光学测量设备向着大口径、高精度和高分辨率方向发展。随之带来的是重量的增加、主镜面形精度的下降等问题，其中基于车载平台的光学测量设备具有运输方便、机动灵活的特点，这对设备的设计提出更高要求，如装车后设备整体满足公路运输要求，铁路运输满足一级超限要求，运输过程中，设备需要保证道路通过性、结构稳定性、精度一致性等。在世界靶场光测领域，车载模式的光学测量设备口径最大为650mm，重量为7吨。光学测量设备口径的增大导致外形尺寸和重量成比例增加，增加了装车难度。

载车作为光学测量设备设备的工作平台，光学测量设备的主要设备都安装在载车上，目前来说，车载光电光学测量设备系统没有完善的整车一体化设计，缺少适用于米级口径车载平台要求低重量、高精度、高稳定性的设计技术。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供了一种适用于米级口径光学测量设备的车载平台。

一种实施例中提供一种米级口径车载测量平台，包括：

牵引车；

半挂车，所述半挂车与所述牵引车连接，所述牵引车用于带动所述半挂车进行行驶与转向，其中所述半挂车与牵引车同步进行行驶与转向；

箱体，所述箱体安装在所述半挂车的底盘上，所述箱体的顶部安装有一防护罩；所述箱体和防护罩相连通以形成第一腔体，所述第一腔体用于安装光学测量设备；

连接架，所述连接架的一端与所述半挂车的底盘转动连接形成第一支点，所述连接架的另一端与所述防护罩的外侧面连接；

调平机构，所述调平机构与所述半挂车的底盘连接，用于调节所述半挂车的底盘在垂直方向上进行伸缩运动，以使半挂车的底盘与水平面平行。

在一实施例中，所述连接架可带动所述防护罩绕所述第一支点在第一平面转动；

所述第一平面与所述半挂车的底盘所在平面相垂直。

在一实施例中，所述光学测量设备通过基座固定在所述第一腔体的底部。

在一实施例中，所述调平机构包括：液压支腿；

所述液压支腿设于所述底盘的底部，用于支撑所述底盘。

在一实施例中，还包括：

控制装置，用于控制所述测量平台进入行驶模式、第一工作模式或者第二工作模式。

在一实施例中，所述控制装置控制所述测量平台进入行驶模式，包括：

所述控制装置控制所述牵引车带动所述半挂车进行行驶，在行驶模式中所述防护罩位于第一位置处；其中，所述第一位置为箱体顶部的位置。

在一实施例中，所述控制装置控制所述测量平台进入第一工作模式，包括：

所述控制装置控制所述牵引车与所述半挂车脱离连接；

所述控制装置控制所述调平机构支撑所述半挂车的底盘，并使所述半挂车的底盘与水平面相平行；

所述控制装置控制所述连接架带动所述防护罩绕所述第一支点从所述第一位置在第一平面转动至所述第二位置，以使所述防护罩离开所述光学测量设备。

在一实施例中，所述控制装置控制所述测量平台进入第二工作模式，包括：

所述控制装置控制所述牵引车与所述半挂车脱离连接；

所述控制装置控制所述半挂车的底盘降落至地面上；

所述控制装置控制所述连接架带动所述防护罩绕所述第一支点从所述第一位置在第一平面转动至所述第三位置，以使所述防护罩离开所述光学测量设备。

在一实施例中，所述半挂车包括：车架、独立悬挂轮和油气缸；

所述车架的中部设有一凹槽，所述车架的前部为第一底板，所述车架的后部为第二底板，所述凹槽的底板即为所述半挂车的底盘，所述独立悬挂轮安装于所述第二底板的下方，所述油气缸与所述独立悬挂轮连接；

所述调平机构包括三个液压支腿，其中两个液压支腿安装在凹槽与第一底板的连接侧板处，另外一个液压支腿安装在凹槽与第二底板的连接侧板处。

在一实施例中，所述第一底板的前端设有牵引销，所述牵引车通过牵引销与所述半挂车连接。

依据上述实施例的米级口径车载测量平台，该测量平台具有良好的运输平顺性和足够的柔性，在光学测量设备展开工作时能提供平稳牢固的工作基础，便于工作时展开和工作后方便撤收，且具有良好的密闭性、环境适应性和存贮能力，实现了米级口径光学测量设备高精度车载测量。

附图说明

图1为一种实施例的米级口径车载测量平台的结构示意图；

图2为一种实施例的米级口径车载测量平台的剖面图；

图3为一种实施例的第一工作模式下车载测量平台的示意图；

图4为一种实施例的第二工作模式下车载测量平台的示意图；

图5为一种实施例的半挂车的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

请参考图1-2，以下简称车载测量平台，该车载测量平台包括：牵引车10、半挂车20、箱体30、连接架40、调平机构50、防尘罩60和光学测量设备70。其中，本实施例提供的车载测量平台为光学测量设备的工作平台。

半挂车20与牵引车10连接，牵引车10用于带动半挂车20进行行驶与转向，其中半挂车20与牵引车10同步进行行驶与转向。

箱体30安装在半挂车20的底盘上，箱体30的顶部安装有一防护罩60，该防护罩60为锥形空腔结构；箱体30和防护罩60相连通以形成第一腔体，该第一腔体用于安装光学测量设备70，其中光学测量设备70通过基座80固定在第一腔体的底部。换而言之，光学测量设备70安装在箱体30中，且光学测量设备70的顶端伸出箱体30，由防尘罩60将其罩住。

连接架40的一端与半挂车20的底盘转动连接形成第一支点，连接架40的另一端与防护罩60的外侧面连接。一方面，连接架40可以固定防护罩60，使防护罩60在半挂车20行驶过程中，不会发生侧翻、偏移等问题。另一方面，连接架40在光学测量设备70需要进行测量时，将防护罩60从箱体30上脱离。在一实施例中，连接架40可带动防护罩60绕第一支点在第一平面转动；其中，第一平面与半挂车20的底盘所在平面相垂直。

调平机构50与半挂车20的底盘连接，调平机构50用于调节半挂车20的底盘在垂直方向上进行伸缩运动，以使半挂车20的底盘与水平面平行。

在一实施例中，调平机构50包括：液压支腿；液压支腿设于底盘的底部，用于支撑底盘。

请参考图5，在一实施例中，半挂车20包括：车架21、独立悬挂轮22和油气缸23；车架21的中部设有一凹槽211，车架21的前部为第一底板212，车架21的后部为第二底板213，凹槽211的底板即为半挂车20的底盘，独立悬挂轮22安装于第二底板213的下方，油气缸23与独立悬挂轮22连接。此外，第一底板212的前端设有牵引销214，牵引车10通过牵引销214与半挂车20连接。

此外，调平机构50包括三个液压支腿，其中两个液压支腿安装在凹槽211与第一底板212的连接侧板处，另外一个液压支腿安装在凹槽211与第二底板213的连接侧板处。

基于上述实施例提供的米级口径车载测量平台，本实施例还提供了该米级口径车载测量平台的三种工作模式，分别为：行驶模式、第一工作模式和第二工作模式。其中，上述三种工作模式通过车载测量平台的控制装置进行控制切换。本实施例中的控制装置可以是安装在车载测量平台上的控制器，其与牵引车10、半挂车20、连接架40和调平机构50均连接；也可以是多个子控制器组成的控制装置，每个子控制器由一主控制器进行控制；还可以是多个人为操作的控制杆等机械控制机构，通过工程人员对控制杆的操作，实现三种工作模式的切换，以及各个机械部件的配合动作。

在行驶模式下，控制装置控制牵引车10与半挂车20连接，以使牵引车10带动半挂车20进行同步行驶，此时防护罩60位于箱体30顶部所在的第一位置处，也就是，此时防护罩60与箱体30形成的第一空腔将光学测量设备70围绕在其中，并通过连接架40固定防护罩60，防止防护罩60在半挂车20行驶过程中侧翻或者偏移。

请参考图3，在第一工作模式下，在车载测量平台到达指定位置后，控制装置控制牵引车10与半挂车20脱离连接；并控制调平机构50支撑半挂车的底盘并自动进行调平，使半挂车20的底盘与水平面相平行；然后控制连接架40带动防护罩60绕第一支点从第一位置在第一平面转动至第二位置，以使防护罩60离开光学测量设备，也就是打开防护罩60，这样光学测量设备即可开展观测任务，对目标进行跟踪记录。在一实施例中，第二位置位于半挂车10后端的地面上，也就是将防护罩60放在地面上。

请参考图4，在第二工作模式下，在车载测量平台到达指定位置后，控制装置控制牵引车10与半挂车20脱离连接；并控制半挂车20的底盘降落至地面上，以使车载测量平台整体下降；然后控制连接架40带动防护罩60绕第一支点从第一位置在第一平面转动至第三位置，以使防护罩60离开光学测量设备70，这样光学测量设备70即可开展观测任务，对目标进行跟踪记录。在一实施例中，第三位置位于第一平面中第一位置和第二位置之间的任意位置处。

在本发明实施例中，半挂车的车架21采用双主梁低货台承载结构，两个主梁之间用若干横梁连接，材质均为Q345，主梁截面呈“#”字形状。整个车架21采用整体式和局部加强相结合的方式来保证整体变形量的控制。低货台中部偏后处焊有一块30mm厚、直径1700mm的圆形钢板用来安装光学测量设备。

车架21采用二氧化碳保护焊焊接，焊接完成后，上振动台振动去除焊接应力，然后车架整体上加工中心进行底部落地点加工，并以此为基准加工各安装点，保证安装部件的精度，最后喷丸除锈，喷底漆和面漆进行防锈处理。

根据载车重量及结构尺寸计算出独立悬挂轮受力6.8t。悬架零部件材料选用40Cr，调质硬度HRC32.5-38.0，屈服强度σs=785MPa，许用应力[σ]计算公式如下：

[σ]=σs/ (n1n2)

式中：n1为疲劳系数，本实施例中n1=1.3；n2为动载荷系数，考虑车辆在不平地面行驶所引起的载荷增加，本实施例中n2=2.5。

为适应车载要求，光学测量设备的主机结构设计时采用有限元优化设计，以零、部件重量为目标函数，以主机结构壁厚、布局为设计变量，通过对不同变量结构的有限元分析得出最优设计。同时，参照天文望远镜结构，光学测量设备的跟踪架主要承载件选用桁架结构，通过合理设计、布局降低了光测系统总重量。获得优化结果如下：通过光学合理布局及小型化设计，光学测量设备高度设计值：≤3100mm；通过结构优化设计及轻量化设计，光学测量设备重量设计值：≤7500kg。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种米级口径车载测量平台，其特征在于，包括：

牵引车；

半挂车，所述半挂车与所述牵引车连接，所述牵引车用于带动所述半挂车进行行驶与转向，其中所述半挂车与牵引车同步进行行驶与转向；

箱体，所述箱体安装在所述半挂车的底盘上，所述箱体的顶部安装有一防护罩；所述箱体和防护罩相连通以形成第一腔体，所述第一腔体用于安装光学测量设备；

连接架，所述连接架的一端与所述半挂车的底盘转动连接形成第一支点，所述连接架的另一端与所述防护罩的外侧面连接；

调平机构，所述调平机构与所述半挂车的底盘连接，用于调节所述半挂车的底盘在垂直方向上进行伸缩运动，以使半挂车的底盘与水平面平行。

2.如权利要求1所述的车载测量平台，其特征在于，所述连接架可带动所述防护罩绕所述第一支点在第一平面转动；

所述第一平面与所述半挂车的底盘所在平面相垂直。

3.如权利要求1所述的车载测量平台，其特征在于，所述光学测量设备通过基座固定在所述第一腔体的底部。

4.如权利要求1所述的车载测量平台，其特征在于，所述调平机构包括：液压支腿；

所述液压支腿设于所述底盘的底部，用于支撑所述底盘。

5.如权利要求2所述的车载测量平台，其特征在于，还包括：

控制装置，用于控制所述测量平台进入行驶模式、第一工作模式或者第二工作模式。

6.如权利要求5所述的车载测量平台，其特征在于，所述控制装置控制所述测量平台进入行驶模式，包括：

所述控制装置控制所述牵引车带动所述半挂车进行行驶，在行驶模式中所述防护罩位于第一位置处；其中，所述第一位置为箱体顶部的位置。

7.如权利要求6所述的车载测量平台，其特征在于，所述控制装置控制所述测量平台进入第一工作模式，包括：

所述控制装置控制所述牵引车与所述半挂车脱离连接；

所述控制装置控制所述调平机构支撑所述半挂车的底盘，并使所述半挂车的底盘与水平面相平行；

所述控制装置控制所述连接架带动所述防护罩绕所述第一支点从所述第一位置在第一平面转动至第二位置，以使所述防护罩离开所述光学测量设备。

8.如权利要求6所述的车载测量平台，其特征在于，所述控制装置控制所述测量平台进入第二工作模式，包括：

所述控制装置控制所述牵引车与所述半挂车脱离连接；

所述控制装置控制所述半挂车的底盘降落至地面上；

所述控制装置控制所述连接架带动所述防护罩绕所述第一支点从所述第一位置在第一平面转动至第三位置，以使所述防护罩离开所述光学测量设备。

9.如权利要求4所述的车载测量平台，其特征在于，所述半挂车包括：车架、独立悬挂轮和油气缸；

所述车架的中部设有一凹槽，所述车架的前部为第一底板，所述车架的后部为第二底板，所述凹槽的底板即为所述半挂车的底盘，所述独立悬挂轮安装于所述第二底板的下方，所述油气缸与所述独立悬挂轮连接；

所述调平机构包括三个液压支腿，其中两个液压支腿安装在凹槽与第一底板的连接侧板处，另外一个液压支腿安装在凹槽与第二底板的连接侧板处。

10.如权利要求9所述的车载测量平台，其特征在于，所述第一底板的前端设有牵引销，所述牵引车通过牵引销与所述半挂车连接。

Images