CN202110280U - 船载雷达天线零位记忆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种船载雷达天线零位记忆装置，所述记忆装置由传感器单元（1）、采集电路（2）、控制单元（3）和存储单元（4）依次串联构成，所述传感器单元（1）单元由传感器（1.1）、高频振荡电路（1.2）、整形电路（1.3）、信号处理电路（1.4）和开关量输出电路（1.5）依次串联构成。本实用新型船载雷达天线零位记忆装置，能够有效提高装置精度和标校自动化程度。

Description

船载雷达天线零位记忆装置

技术领域

本实用新型涉及一种船载雷达天线零位记忆装置，用于雷达天线角度零值检查的自动化标校。

背景技术

零位记忆装置是航天测量船雷达天线的特有装置，也是雷达天线角度零值检查的关键设备，主要用于检验雷达天线角度零位是否发生变化及标定天线轴角编码器角度零位。测量船在海上执行试验任务期间，或战前须对参试雷达天线进行角度零值检查，以准确掌握参试设备的工作状态，此项工作就是通过安装于天线上的零位记忆装置来进行的。测量船在码头停泊及海上航行时均处在动态环境下，故无法进行常规标校工作（船载雷达只有在坞内静止环境下才能进行标校工作）。雷达天线轴角编码器发生故障维修后或天线机械结构发生塑性改变等均有可能会导致编码器零位发生变化，此时也须借助零位记忆装置来重新标定编码器的零位，否则就需要测量船进船坞标校。

然而，下述的传统零位记忆装置受机械加工精度及标校方法影响，设备指向重复精度较差（达到1-2′），实际应用效果不是很理想；

传统标校方法：

角度零值传统标校方法采用对刻线法，测量船进船坞坐墩调平后，将激光视距经纬仪安装在天线方位旋转中心顶部，并仔细调整其竖轴与天线方位轴重合，以减少大盘倾斜对经纬仪读数的影响。

       a)              方位检测

顺时针或逆时针(应只选择一个方向)转动天线，对准方位零位记忆装置，并使经纬仪对准一个距离大于1Km、高低角近似为0°的方位标，方位停转后读取方位编码器数据Acoi和经纬仪数据Aji，如此重复5次以上，整理数据得:

 = ΣAji / n

ΔAji = Aji－

Aco  = ΣAcoi/n

σOA =

               

式中：

  －经纬仪n次读数的平均值；

ΔAji －第i次对准方位零位记忆装置时经纬仪测量值的残差；

Aco   －方位零位记忆装置指向；

σOA  －方位零位记忆装置的重复精度；

   i   －重复测量次数序号，i=1，2，…，n  n≥5。

      b)              俯仰检测

方位不动，上仰或下俯(应只选一个方向)，对准俯仰零位记忆装置后抱闸，记录俯仰编码器数据Ecoi和测角仪数据Eji，如此重复5次以上，整理数据得:

= ΣEji / n 

ΔEji = Eji－

Eco = ΣEcoi/n

σOE =

式中：

  －测角仪n次读数的平均值；

 ΔEji －第i次对准俯仰零位记忆装置时测角仪测量值的残差；

  Eco  －俯仰零位记忆装置指向；

  σOE －俯仰零位记忆装置的重复精度；

   i   － 重复测量次数序号，i=1，2，…，n  n≥5。

注：标校过程中，无论是方位还是俯仰，手摇天线都要朝一个方向，禁止中途倒摇。

在实际应用中，传统零位记忆装置精度之所以不满足设计指标要求主要有以下三点原因：

1、安装于天线上的零位记忆装置所使用标定标尺上的刻度线受加工工艺影响刻线太粗糙（每格刻线宽度约1mm），造成对位准度很差，不满足高精度标定的要求；     

2、受天线结构布局影响，装置在天线上的安装位置很不方便检测人员判读，每次判定指针与标尺刻线的到位重合情况受视差影响较大，造成标校记录的数据随机误差较大；

3、传统检测方法的实施基本全靠人工来完成。人工判定对位指示、人工传递对位信息、人工记录天线的到位角度，检查标校的自动化程度较低。对于精度要求极高的设备技术指标（重复精度≤5″），去除装置本身制造精度较差的因素之外，检查标校过程中形成的人为因素随机误差也成为了装置指向重复精度的一个重要因素。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能够有效提高装置精度和标校自动化程度的船载雷达天线零位记忆装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种船载雷达天线零位记忆装置，所述记忆装置由传感器单元、采集电路、控制单元和存储单元依次串联构成。

本实用新型船载雷达天线零位记忆装置，所述传感器单元单元由传感器、高频振荡电路、整形电路、信号处理电路和开关量输出电路依次串联构成。

本实用新型船载雷达天线零位记忆装置，所述采集电路由PLC电路构成，所述控制单元由运算控制器构成。

本实用新型船载雷达天线零位记忆装置，所述传感器为电磁式接近传感器。

本实用新型船载雷达天线零位记忆装置，所述传感器为一种电感型接近传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）有效提高检查标校过程中对位指示判读精准度：

采用电感型接近传感器来判读标校过程中的对位信息，较以往通过人工判读指针与标尺刻度线重合的方法要精准得多，有效提高了检查标校中的对位精准度。

（2）有效提高检查标校过程中对位信息传输实时性

传统检查标校过程中，对位信息向下层主控机房传递是通过电话告知或调度通报的方法实现的，信息传递实时性较差。新装置在敏感到对位信息后产生一个＋24V信号电平，通过传输电缆传递到下层机房，由计算机实时采集此对位指示信息。相比于原先的信息传递方法，电信号的传递速度要比人工报告快速的多，对位指示信息传递的实时性得到了大大提高。

（3）有效提高检查标校过程中操作实施自动化程度

传统检查标校过程中，下层主控机房工作人员根据接收到甲板上标校读数人员给出的对位信息记录天线当时的运动角度，这种方法受工作人员当时的工作状态及个人反应快慢的影响较大，记录下来的天线角度无法准确反映对位时的天线真实角度。本项目在原有天线运动控制软件基础上开发数据记录功能，计算机采集到对位指示信息后即记录下当前时刻天线角度。此方法减少了检查标校工作对检测人员数量（由原来的三人实施变为一人单独实施），大大节省了人力资源，提高了检查标校的自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型船载雷达天线零位记忆装置的电路框图。

图2为本实用新型船载雷达天线零位记忆装置传感器单元的电路框图。

其中：

传感器单元1、采集电路2、控制单元3、存储单元4；

传感器1.1、高频振荡电路1.2、整形电路1.3、信号处理电路1.4、开关量输出电路1.5。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型涉及的一种船载雷达天线零位记忆装置，所述记忆装置由传感器单元1、采集电路2、控制单元3和存储单元4依次串联构成，所述传感器单元1单元由传感器1.1、高频振荡电路1.2、整形电路1.3、信号处理电路1.4和开关量输出电路1.5依次串联构成，所述采集电路2采用PLC电路构成，所述控制单元3采用运算控制器（ACU）构成，所述传感器1.1为电磁式接近传感器，尤其为一种电感型接近传感器。

使用时，将本实用新型的传感器1.1的探头安装于方位转盘上，在天线调整过程中可随方位转盘转动，传感器单元1精确感应角度零值检查过程中的对位信息，并通过采集电路2采集对位信息，控制单元3接收到由采集电路2采集到的对位信息后将其存储在存储单元4内，事后只需调取该存储单元4内的对位信息即可自动化实现天线角度零位标校。

传感器单元1的工作原理为：所述传感器1.1为电磁式接近传感器，当金属物体接近这个能够产生电磁场的电磁式接近传感器时，金属物体内部产生涡流，同时这个涡流反作用于这个电磁式接近传感器，使得电磁式接近传感器的振荡能力衰落，通过高频振荡电路1.2、整形电路1.3、信号处理电路1.4和开关量输出电路1.5即可精确的将该变化输出，从而实现了非接触的探测。

Claims (5)

1.一种船载雷达天线零位记忆装置，其特征在于：所述记忆装置由传感器单元（1）、采集电路（2）、控制单元（3）和存储单元（4）依次串联构成。

2.如权利要求1所述一种船载雷达天线零位记忆装置，其特征在于：所述传感器单元（1）单元由传感器（1.1）、高频振荡电路（1.2）、整形电路（1.3）、信号处理电路（1.4）和开关量输出电路（1.5）依次串联构成。

3.如权利要求1或2所述一种船载雷达天线零位记忆装置，其特征在于：所述采集电路（2）由PLC电路构成，所述控制单元（3）由运算控制器构成。

4.如权利要求2所述一种船载雷达天线零位记忆装置，其特征在于：所述传感器（1.1）为电磁式接近传感器。

5.如权利要求2所述一种船载雷达天线零位记忆装置，其特征在于：所述传感器（1.1）为一种电感型接近传感器。

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