远程监控角反射器系统技术方案

一种远程监控角反射系统，包括角反射器、标准伺服与支撑设备、自动供电设备、远程监控设备四部分。角反射器通过标准安装底座固定在标准伺服与支撑设备上；标准伺服与支撑设备通过其底端的安装调整基座与地面预制的台基连接；太阳能自动供电设备通过电缆给标准伺服与支撑设备提供电能；远程监控设备为整个系统的上位机，监控自动供电设备、标准伺服与支撑设备的状态，发送控制指令。远程监控角反射器系统支持常态化开展SAR定标与质量评定试验，为SAR辐射定标、几何定标、极化定标、干涉定标和SAR系统质量评定等提供高精度的参考点目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及遥感卫星
，进一步涉及一种远程监控角反射器系统。
技术介绍
SAR(Radiometric calibration of synthetic aperture radar，合成孔径雷达)定标依靠地面已知目标作为标准参考源来测量SAR系统天线方向图、总传递函数(定标常数)、极化定标及干涉定标参数，在SAR系统和图像的质量评定中，也需要地面已知目标作为标准参考源，以便进行辐射、几何、极化及干涉精度的分析和评定。常用的标准参考目标有点目标和分布目标。因此SAR定标和质量评定的方法分为基于点目标的方法和基于分布目标的方法。对应辐射定标和质量评定，基于分布目标的方法可以获得较高的精度，但由于要获得大面积已知散射特性的均匀分布目标极为困难，且分布目标散射特性稳定性差等因素，基于点目标的方法仍然是主要的方法。而对于SAR的几何、极化和干涉等定标和质量评定，由于点目标的可控性，基于点目标的方法更是不可替代。对于SAR图像的标准点目标模拟，通常为有源定标器、角反射器两种方法。其中有源定标器可以提供大RCS(雷达截面积值)的参考点目标，而且同时能够作为接收机接收SAR发射脉冲，具有很重要的用途，但是由于其造价高昂，使用操作复杂，研制出来后适应波段和带宽固定，还需要定期进行标校以保证精度，使其使用数量和应用范围受到很大的限制，很难满足大量的、频繁的定标和质量评定试验的需求。作为SAR图像标准参考点目标的角反射器，具有RCS(雷达截面积值)大、性能稳定、不受波段限制、加工简单、成本低廉等优点，在地面定标和质量评定试验中，得到大量和广泛的使用。但是由于外场试验时，角反射器数量比较多(一般达到10台以上，甚至到30多台)，方位俯仰指向调整的工作量大；再由于目前角反射器自身的特点，在野外的环境中，指向调节精度不高，影响标校精度和效果，使试验的成功率受到一定影响，更加重试验的工作量；对于需要长期进行的SAR定标和质量评定工作，需要配备很多野外工作人员，在做试验时，送到定标场地进行设备调整操作，很难适应长期的、高频率的定标与质量评定试验，很难适应多颗SAR卫星的应用需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种远程监控角反射器系统。为实现上述目的，本专利技术提供一种远程监控角反射器系统，包括角反射器、标准伺服与支撑设备和远程监控设备：所述角反射器固定在所述标准伺服与支撑设备上，并由所述标准伺服与支撑设备控制改变方位和俯仰指向；所述标准伺服与支撑设备包括俯仰伺服机构、方位伺服机构和主控制器，其中，所述方位伺服机构具有方位角度调整功能；所述俯仰伺服机构底端固连在方位伺服机构上方，具有俯仰角度调整功能；所述主控制器用于监测方位伺服机构和俯仰伺服机构的方位和俯仰指向角度状态，并且根据本地串口或无线传输模块获取的上位机控制指令，启动方位或俯仰电机驱动方位伺服机构或俯仰伺服机构；所述远程监控设备，用于通过网络实现对标准伺服与支撑设备的远程监控。根据本专利技术一具体实施方案，上述系统还包括自动供电设备，所述自动供电设备与标准伺服与支撑设备相连，提供标准伺服与支撑设备所需电能。根据本专利技术一具体实施方案，所述自动供电设备包括太阳能电池板、电源监控模块和蓄电池，所述电源监控模块与标准伺服与支撑设备相连，提供标准伺服与支撑设备所需电能。根据本专利技术一具体实施方案，所述标准伺服与支撑设备上部具有机械接口，所述角反射器底部具有与所述机械接口进行连接的安装底座。根据本专利技术一具体实施方案，所述的标准伺服与支撑设备还包括安装调整基座，该安装调整基座包括底板、顶板和水平调节与紧固螺栓组，所述底板通过其上的螺孔设置为与地面预置的台基上分布的螺柱固定连接，所述顶板上固连承载着所述方位伺服机构，所述顶板和底板通过水平调节与紧固螺栓组连接和调节。根据本专利技术一具体实施方案，所述方位伺服机构包括失电制动器、方位减速器、方位绝对值码盘和方位承载板，其中，所述失电制动器，用于当方位伺服机构停止转动后，锁定方位伺服的角度指向，所述方位减速器，用于提高转动扭矩使大负载的设备能够方位转动，所述方位绝对值码盘，用于监测方位角度的绝对指向，反馈给主控制器，所述方位承载板，用于连接和驱动所述俯仰伺服机构。根据本专利技术一具体实施方案，所述俯仰伺服机构包括失电制动器、俯仰减速器、俯仰绝对值码盘和俯仰承载板，其中，所述失电制动器，用于当俯仰伺服机构停止转动后，锁定俯仰伺服的角度指向，所述俯仰减速器，用于提高转动扭矩使大负载的设备能够俯仰转动，所述俯仰绝对值码盘，所述监测俯仰角度的绝对指向，反馈给主控制器，所述俯仰承载板，用于连接和驱动角反射器。根据本专利技术一具体实施方案，所述主控制器包括运动主控制器、方位驱动电机、俯仰驱动电机、供电模块、无线传输模块和本地串口模块，其中，所述运动主控器，用于接收所述远程监控设备的控制指令，并发送控制指令给所述方位驱动电机和俯仰驱动电机，所述方位驱动电机，用于接收运动主控器的控制指令，驱动所述方位伺服机构转动，所述俯仰驱动电机，用于接收运动主控器5-1的控制指令，驱动所述俯仰伺服机构转动，所述供电模块，用于给所述主控制器、方位伺服机构和俯仰伺服机构供电，所述无线传输模块，用于通过移动通信网络与所述远程监控设备进行无线通信，接受远程监控设备的监控，所述本地串口模块，用于直接与上位机通过计算机串口连接，接受上位机的监控。根据本专利技术一具体实施方案，所述的远程监控设备包括远程监控计算机和远程监控程序两部分，远程监控计算机具有无线网卡，远程监控程序运行在远程监控计算机上，由无线网卡通过无线通信网络连接标准伺服与支撑设备、自动供电设备，实现对自动供电设备供电能力的监测、供电开关的控制，实现标准伺服与支撑设备当前方位、俯仰角度状态的监测和角度指向的调整控制。根据本专利技术一具体实施方案，自动供电设备的安装位置与所述标准伺服与支撑设备具间隔一定的距离，防止在试验时自动供电设备对角反射器影响。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：1、通过远程监控，指向调整精度较高，此远程监控角反射器系统的方位、俯仰绝对指向调整精度一般能达到0.2度以内；2、通过设置远程监控设备，本系统野外环境适应性强，能够长期适应-30～70℃的环境温度，能够适应10级风力及雨雪沙尘等天气情况，能够无人值守进行工作，适合多型星载SAR长期、频繁开展地面定标试验或质量评定试验；3、具有大角度跟踪模式，适合高精度机载SAR定标和质量评定试验；4、本系统适用范围广泛，可以作为SAR辐射定标、几何定标、极化定标、干涉定标及进行辐射、几何、极化、干涉质量评定的标准点目标，用于星载SAR(合成孔径雷达)或机载SAR开展场地外定标或质量评定试验；5、通过设计具有远程监控功能的基于太阳能的自动供电设备，使设备具有无人值守长期不间断工作能力。附图说明图1为本专利技术的一具体实施例的远程监控角反射器系统整体结构示意图；图2为本专利技术的一具体实施例的远程监控角反射器系统标准伺服与支撑设备示意图；图3为本专利技术的一具体实施例的远程监控角反射器系统自动供电设备示意图。图中附图标记具有以下含义：1安装调整基座，1-1底板，1-2顶板，1-3水平调节与紧固螺栓组；2方位伺服机构，2-1失电制动器，2-2方位减速器，2-3方位绝对值码盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远程监控角反射器系统，包括角反射器、标准伺服与支撑设备和远程监控设备，其特征在于：所述角反射器固定在所述标准伺服与支撑设备上，并由所述标准伺服与支撑设备控制改变方位和俯仰指向；所述标准伺服与支撑设备包括俯仰伺服机构、方位伺服机构和主控制器，其中，所述方位伺服机构具有方位角度调整功能；所述俯仰伺服机构底端固连在方位伺服机构上方，具有俯仰角度调整功能；所述主控制器用于监测方位伺服机构和俯仰伺服机构的方位和俯仰指向角度状态，并且根据本地串口或无线传输模块获取的上位机控制指令，启动方位或俯仰电机驱动方位伺服机构或俯仰伺服机构；所述远程监控设备，用于通过网络实现对标准伺服与支撑设备的远程监控。

【技术特征摘要】
1.一种远程监控角反射器系统，包括角反射器、标准伺服与支撑设备和远程监控设备，其特征在于：所述角反射器固定在所述标准伺服与支撑设备上，并由所述标准伺服与支撑设备控制改变方位和俯仰指向；所述标准伺服与支撑设备包括俯仰伺服机构、方位伺服机构和主控制器，其中，所述方位伺服机构具有方位角度调整功能；所述俯仰伺服机构底端固连在方位伺服机构上方，具有俯仰角度调整功能；所述主控制器用于监测方位伺服机构和俯仰伺服机构的方位和俯仰指向角度状态，并且根据本地串口或无线传输模块获取的上位机控制指令，启动方位或俯仰电机驱动方位伺服机构或俯仰伺服机构；所述远程监控设备，用于通过网络实现对标准伺服与支撑设备的远程监控。2.如权利要求1所述的远程监控角反射器系统，其特征在于，还包括自动供电设备，所述自动供电设备与标准伺服与支撑设备相连，提供标准伺服与支撑设备所需电能。3.如权利要求1所述的远程监控角反射器系统，其特征在于，所述自动供电设备包括太阳能电池板、电源监控模块和蓄电池，所述电源监控模块与标准伺服与支撑设备相连，提供标准伺服与支撑设备所需电能。4.如权利要求1所述的远程监控角反射器系统，其特征在于，所述标准伺服与支撑设备的俯仰伺服机构上部具有机械接口，所述角反射器底部具有与所述机械接口进行连接的安装底座。5.如权利要求1所述的远程监控角反射器系统，其特征在于，所述的标准伺服与支撑设备还包括安装调整基座，该安装调整基座包括底板、顶板和水平调节与紧固螺栓组，所述底板通过其上的螺孔设置为与地面预置的台基上分布的螺柱固定连接，所述顶板上固连承载着所述方位伺服机构，所述顶板和底板通过水平调节与紧固螺栓组连接和调节。6.如权利要求1所述的远程监控角反射器系统，其特征在于，所述方位伺服机构包括失电制动器、方位减速器、方位绝对值码盘和方位承载板，其中，所述失电制动器，用于当方位伺服机构停止转动后，锁定方位伺服的角度指向，所述方位减速器，用于提高转动扭矩使大负载的设备能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁维斌，闫国刚，赵斐，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：北京;11