CN203908423U - 一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，包括两根竖直立柱、一根水平横梁、一根特型立梁，所述水平横梁的两端分别与两根竖直立柱的一端固定连接，两根竖直立柱的另一端均安置于同一水平地面上，水平横梁的侧面设置有水平导轨，所述特型立梁上设置有直线滑动轴承，特型立梁以水平横梁为支撑基座，所述直线滑动轴承经过水平导轨与水平横梁滑动连接且铅垂设置，本实用新型采用同步带方式，构造简单，功能齐全，采用直线伺服电机拖动方式，传动功能大，运动速度快，精度高，立梁通过直线滑动轴承和导轨连接，保证了立梁的运动平稳性，提高运动精度，采用复合型材料或铝合金材料，具有较大的刚度，且质量较轻，使用方便。

Description

一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架

技术领域

本实用新型公开了一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，涉及飞行器建模测量实验用具技术领域。

背景技术

现代战争对武器系统的精确性提出了更高的要求，这就要求武器系统具有“首发命中、精确打击”的功能。从武器系统的发展来看，已从最初的无控弹药发展到目前的导弹等。可见光制导是高精度制导武器一种常用的制导方式，拥有抗干扰能力强、隐蔽性好、清晰度高、辨别能力强等优点。可见光制导通过电视摄像机捕获目标信息，并用图像处理算法进行目标的识别定位与跟踪，直至最终摧毁目标。在半物理仿真系统中，一部分重要部件以实物方式接入仿真回路，用动力学和运动学的模型代替真实的武器系统，通过半物理仿真分析、研究武器系统性能，解决系统各部件或全系统进行数学仿真、部件测试与飞行试验等。

在现有技术中，目标探测和跟踪仿真系统缺少一个支持实际跟踪的机械平台用以展示实际目标的运动和探测轨迹，这种机械构造是半物理仿真系统的骨架，也是控制与仿真和目标模拟探测等功能实现的必要前提，因此设计一个平动架是目前该领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，采用同步带方式，构造简单，功能齐全，采用直线伺服电机拖动方式，传动功能大，运动速度快，精度高，能更好的实现目标探测和跟踪功能，立梁通过直线滑动轴承和导轨连接，保证了立梁的运动平稳性，提高立梁的运动精度。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，包括两根竖直立柱、一根水平横梁、一根特型立梁，所述水平横梁的两端分别与两根竖直立柱的一端固定连接，两根竖直立柱的另一端均安置于同一水平地面上，水平横梁的侧面设置有水平导轨，所述特型立梁上设置有直线滑动轴承，特型立梁以水平横梁为支撑基座，所述直线滑动轴承经过水平导轨与水平横梁滑动连接且铅垂设置；

所述水平横梁上还安装水平运动机构，包括电气拖动装置、水平码盘、水平失电制动器，其中电气拖动装置包括直流伺服电机和电气控制装置，直流伺服电机分别与电气控制装置和水平失电制动器相连；

所述特型立梁上还安装直线运动机构，包括竖直导轨、直线伺服电机、竖直码盘、竖直失电控制器、限位开关和零位开关，直线伺服电机设置于竖直导轨的一端，直线伺服电机分别与竖直失电控制器相连，限位开关设置于数值导轨上，零位开关设置于竖直导轨的一端；特型立梁上还安装有显示屏支架。

作为本发明的进一步优选方案，所述竖直立柱的高度大于1.5米，所述水平横梁的长度大于4米，所述特型立梁的高度大于3米。

作为本发明的进一步优选方案，所述水平导轨的长度为4米，所述竖直导轨的长度为3米。

作为本发明的进一步优选方案，所述竖直立柱、水平横梁和特型立梁的材料均为复合材料或者铝合金。

作为本发明的进一步优选方案，所述直线运动机构通过竖直拖链与显示屏支架相连接，所述水平运动机构通过水平拖链与特型立梁相连接。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型采用同步带方式，构造简单，功能齐全，采用直线伺服电机拖动方式，传动功能大，运动速度快，精度高，能更好的实现目标探测和跟踪功能，立梁通过直线滑动轴承和导轨连接，保证了立梁的运动平稳性，提高立梁的运动精度，该立梁采用复合型材料或铝合金材料，具有较大的刚度，且质量较轻，使用时更加方便。

附图说明

图1为本实用新型实物的正面结构示意图；

1、零位开关，2、立梁，3、拖链，4、横梁，5、显示屏，6、立柱；

图2是本实用新型实物的侧面结构示意图；

1、零位开关，2、立梁，4、横梁，6、立柱。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，如图1和2所示，包括两根竖直立柱、一根水平横梁、一根特型立梁，所述水平横梁的两端分别与两根竖直立柱的一端固定连接，两根竖直立柱的另一端均安置于同一水平地面上，水平横梁的侧面设置有水平导轨，所述特型立梁上设置有直线滑动轴承，特型立梁以水平横梁为支撑基座，所述直线滑动轴承经过水平导轨与水平横梁滑动连接且铅垂设置；

所述水平横梁上还安装水平运动机构，包括电气拖动装置、水平码盘、水平失电制动器，其中电气拖动装置包括直流伺服电机和电气控制装置，直流伺服电机分别与电气控制装置和水平失电制动器相连；

所述特型立梁上还安装直线运动机构，包括竖直导轨、直线伺服电机、竖直码盘、竖直失电控制器、限位开关和零位开关，直线伺服电机设置于竖直导轨的一端，直线伺服电机分别与竖直失电控制器相连，限位开关设置于数值导轨上，零位开关设置于竖直导轨的一端；特型立梁上还安装有显示屏支架。

二维平动架采用二根立柱和一根水平横樑作为平动框架的主体结构，铅垂运动机构安装在一根特型的立樑上，该特型立樑采用复合材料或铝合金定制生产，具有较大的刚度，并且尽量减小重量。立樑上安装直线运动机构和导轨副、直线伺服电机、码盘、失电制动器、限位开关和零位开关等各种电气装置。横樑作为立樑的支撑基座，安装水平运动的机构和电气拖动装置，如直滚伺服电机、码盘、失电制动器和其它电气装置。为保证铅垂立樑运动中的刚度和位置精度，立樑通过直线滑动轴承与导轨连接，保证立樑运动平稳性，提高立樑的运动精度。在铅垂运动平台上有一个用于安装液晶显示屏的支架，实物构件如图1所示：

在横梁右端安装电气控制装置，采用直流伺服电机控制横梁运动，利用直流伺服电机的特性，横梁运行平稳、均匀，安全系数高。横梁伸缩、速度平稳，启动或停止迅捷，速度通过水平码盘数字显示并可预置。横梁自带高精度齿轮，在失电情况下，可气动锁紧，安全可靠。     横梁升降采用直流伺服电机恒速方式，升降平稳、均匀，安全系数高，带安全防坠装置。速度平稳（特别是低速下），启动或停止迅捷，速度通过竖直码盘数字显示并可预置。为了控制横梁运动的上下范围，还安装了限位开关和零位开关，防止横梁卡死在竖直导轨上。立柱自带高精度齿轮，转动灵活，在失电情况下，可气动锁紧，安全可靠。

二维平动架由X方向(水平运动轴)和Y方向(铅垂运动轴)两部分组成，24寸的液晶显示屏安装在Y方向的运动平板上，可在铅垂方向±1m的范围内做纵向直线扫描运动，同时整个纵向扫描机构又安装在X方向运动平台上，可在X方向做±1.5m的横向水平运动。由于二维机构需要来回移动，为防止电缆磨损、拖拉、钩挂和散乱，常把电缆放入拖链中，对电缆形成保护，如图1中横向电缆就使用了拖链。

二维平动架的主要技术指标：

(1)运动负载：有效负载为24寸高分辨率显示屏，其重量不大于5kg；

(2)坐标系：水平向右为X正方向，铅垂向上为Y正向，运动中心为原点O；

(3)运动空间：二维平动架安装在实验室内，需提供一个不小于4m×3m的铅垂平面(竖直墙壁)，要求在该平面内建立一个二维平动的目标模拟运动平台，其有效运动行程为：水平X方向±1.5m；铅垂Y方向±1m；

(4)运动速度：X、Y方向的单轴直线速度为0~0.5m/s范围内连续可调，X和Y二个方向的最大速度均为0.5m/s；

(5)位置精度：二个方向均为5mm；

(6)读出精度：二个方向均为1mm；

(7)最小平稳运行速度：二个方向均为5mm/s；

(8)中心高度：1500mm。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，其特征在于：包括两根竖直立柱、一根水平横梁、一根特型立梁，所述水平横梁的两端分别与两根竖直立柱的一端固定连接，两根竖直立柱的另一端均安置于同一水平地面上，水平横梁的侧面设置有水平导轨，所述特型立梁上设置有直线滑动轴承，特型立梁以水平横梁为支撑基座，所述直线滑动轴承经过水平导轨与水平横梁滑动连接且铅垂设置；

所述水平横梁上还安装水平运动机构，包括电气拖动装置、水平码盘、水平失电制动器，其中电气拖动装置包括直流伺服电机和电气控制装置，直流伺服电机分别与电气控制装置和水平失电制动器相连；

所述特型立梁上还安装直线运动机构，包括竖直导轨、直线伺服电机、竖直码盘、竖直失电控制器、限位开关和零位开关，直线伺服电机设置于竖直导轨的一端，直线伺服电机分别与竖直失电控制器相连，限位开关设置于数值导轨上，零位开关设置于竖直导轨的一端；特型立梁上还安装有显示屏支架。

2.如权利要求1所述的一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，其特征在于：所述竖直立柱的高度大于1.5米，所述水平横梁的长度大于4米，所述特型立梁的高度大于3米。

3.如权利要求1所述的一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，其特征在于：所述水平导轨的长度为4米，所述竖直导轨的长度为3米。

4.如权利要求1所述的一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，其特征在于：所述竖直立柱、水平横梁和特型立梁的材料均为复合材料或者铝合金。

5.如权利要求1所述的一种应用于移动目标探测与跟踪的二维平动架，其特征在于：所述直线运动机构通过竖直拖链与显示屏支架相连接，所述水平运动机构通过水平拖链与特型立梁相连接。