一种大型舰载雷达稳定跟踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型舰载雷达稳定跟踪装置，该装置包括固定基座、驱动分支、上平台、方位驱动机构和俯仰驱动机构。上平台通过驱动分支的运动，实现两个转动自由度和一个移动自由度，可补偿船的横摇、纵摇及垂荡运动，使上平台平面保持稳定，方位转台可带动俯仰座做方位转动，俯仰座带动雷达天线进行俯仰转动，从而实现俯仰座上雷达天线的方位角和俯仰角的调节。这种五轴形式，隔离了舰船摇晃对跟踪雷达的影响，提高雷达天线的跟踪精度。该装置的伸出杆通过固定基座内的柱状筒导向，提高了机构的整体刚度和承载能力，并且体积小，占地面积小，方便布置。

A large shipborne radar stable tracking device

The invention discloses a large shipborne radar stable tracking device, which comprises a fixed base, a driving branch, an upper platform, an azimuth driving mechanism and a pitch driving mechanism. The upper platform realizes two rotational degrees of freedom and one mobile degree of freedom by driving the movement of branches, which can compensate the rolling, pitching and heave motion of the ship, keep the plane of the upper platform stable, the azimuth turntable can drive the pitching seat to rotate in azimuth, and the pitching seat drives the radar antenna to rotate in pitch, so as to realize the adjustment of the azimuth and pitch angle of the radar antenna on the pitching seat. This five axis form isolates the influence of ship shaking on tracking radar and improves the tracking accuracy of radar antenna. The extension rod of the device is guided by a cylindrical cylinder in the fixed base, which improves the overall rigidity and bearing capacity of the mechanism, and has small volume, small floor area and convenient layout.

【技术实现步骤摘要】
一种大型舰载雷达稳定跟踪装置
本专利技术涉及一种雷达稳定跟踪设备，特别是一种大型舰载雷达稳定跟踪装置。
技术介绍
舰载雷达由于具有发现目标距离远，测定目标坐标速度快等特点，在武器控制、侦察、航行保障、气象观测和卫星通讯等方面获得广泛应用，成为现代战争中一种重要的电子技术装备。可舰船在海上航行过程中，会受风、浪、流、潮等恶劣环境和舰体自身特性的影响，舰体无法保持平衡，会不可避免地产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡六个自由度的无规则随机运动，影响雷达的性能，这样就需要稳定平台来隔离舰体姿态变化，使雷达时刻保持在稳定的工作环境下，提高雷达的工作精度。而现有雷达稳定平台多为二、三轴串联构型，其只能实现姿态稳定，不能隔离舰体的摇晃，大大限制了舰载设备的精度和应用范围。因此研发补偿范围大、能实现高精度稳定跟踪、机构刚度大、结构紧凑、适应海上环境的混联基座系统具有重要意义。公开号为CN107942294A提出一种六自由度自重构的并联式舰载雷达稳定架，可根据海浪大小调节稳定架的构型，实现雷达的稳定功能，但该结构整体刚度低，仅能实现姿态稳定。公开号为CN105655682A提出一种新型并联舰载雷达天线稳定平台，由三条相互耦合的运动支链构成，刚度较大，但由于并联机构工作空间的限制，该机构的运动范围较小。公开号为CN105752288A提出一种三转动自由度空间串并联机构，可用于雷达追踪，但该机构结构复杂，承载能力较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种刚度大、补偿调节范围大、承载能力高、结构紧凑的、能实现船用雷达稳定跟踪的装置。为解决上述技术问题，本专利技术公开一种大型舰载雷达稳定跟踪装置，该装置包括固定基座、驱动分支、上平台、方位驱动机构和俯仰驱动机构；所述固定基座包括底板和三个沿圆周120°均匀分布的柱状筒，所述柱状筒与所述固定基座的底板面垂直；所述驱动分支包括三个伸出杆、三个第一万向铰、三个第一驱动单元和三个连接部件，所述每个伸出杆的上部分别与一个所述第一万向铰的第一端连接，所述每个伸出杆的下部分别与一个所述第一驱动单元固定连接；所述每个第一驱动单元分别固定在一个所述柱状筒的下方，并与一个所述伸出杆下部固定连接，带动所述伸出杆在所述柱状筒内运动；每个所述第一万向铰的第一端分别与一个所述伸出杆的上部连接，每个所述第一万向铰的第二端分别与一个所述连接部件的下端连接；所述上平台的下平面通过第一转动副与所述三个连接部件的上端相连，所述上平台的上平面与所述方位转台连接；所述方位驱动机构包括方位转台和第二驱动单元，所述方位转台与所述上平台的上平面连接，所述第二驱动单元用以驱动所述方位转台作方位旋转；以及所述俯仰驱动机构包括俯仰座和第三驱动单元，所述俯仰座的第一端与所述方位转台的上部连接，所述俯仰座的第二端与一雷达天线固连，所述第三驱动单元用以驱动所述俯仰座带动所述雷达天线作俯仰运动。上述技术方案中，上平台通过三个伸出杆、三个第一万向铰、三个第一驱动单元和三个连接部件所组成的驱动分支的运动，实现两个转动自由度和一个移动自由度，可补偿船的横摇、纵摇及垂荡运动，使上平台平面保持稳定，上平台上的方位转台可实现沿第二转动副轴线的方位转动，俯仰座可实现沿第三转动副轴线的俯仰转动，从而实现俯仰座上雷达的方位角和俯仰角的调节。这种五轴形式，隔离舰船摇晃对跟踪雷达的影响，提高雷达天线的跟踪精度。伸出杆通过固定基座内的圆柱筒导向，提高了机构的整体刚度和承载能力，并且体积小，占地面积小，方便布置。优选的，所述方位转台通过第二转动副与所述上平台连接，所述第二驱动单元固定在上平台的下方，第二转动副的轴线垂直于上平台平面。优选的，所述上平台与所述方位转台固连，所述固定基座通过第二转动副与底座相连，所述底座与舰体的甲板固连，并且第二转动副的轴线垂直于船的甲板面，第二驱动单元位于所述底座的内部。优选的，所述方位转台为U形结构，所述俯仰座为倒U型结构，所述俯仰座一端与雷达天线固连，另一端通过两个共轴的第三转动副与所述方位转台连接，所述第三转动副和所述第二转动副轴线相互垂直，两组第三驱动单元平行双向布置于U形方位转台的内部。优选的，所述第二驱动单元和第三驱动单元可为双伺服电机齿轮驱动。这样可以消除齿轮传动间隙，保障这样雷达工作在稳定的状态下并实现对目标的稳定跟踪。优选的，所述第二转动副的转轴处设有方位编码器；所述第三转动副的转轴处设有俯仰编码器。优选的，所述第一驱动单元为伺服液压缸，所述第二驱动单元和第三驱动单元为伺服液压马达。附图说明图1为实施例1中的大型舰载雷达稳定跟踪装置的三维示意图；图2为图1所示稳定装置固定基座的局部剖视图；图3为图1所示稳定装置上平台、方位转台和俯仰座的局部剖视图；图4为实施例2中大型舰载雷达稳定跟踪装置的示意图；以及图5为实施例3中大型舰载雷达稳定跟踪装置的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施作进一步的描述。实施例1在图1所示的大型舰载雷达稳定跟踪装置示意图中，整个系统通过固定基座1固定在船体的甲板上，雷达19固定在俯仰座17上。如图2、图3所示，稳定跟踪装置的固定基座1与船的甲板相固连，固定基座1为框架结构，且内部在圆周方向均匀分布有三个轴线与底板面垂直的圆柱筒；伸出杆5为圆柱形结构，三个伸出杆均为空心圆柱结构，分别通过第一圆柱副与固定基座1中的三个圆柱筒相连；第一驱动单元中的伺服电机201通过电机安装座固定在固定基座1中圆柱筒的下方，电机安装座的上部装有轴承等部件使丝杆202的下端得到固定，丝杆202位于空心伸出杆的内部，电机输出轴通过联轴器与丝杆202连接，丝母203通过丝母安装座固定在伸出杆5的下部；连接件6为三角形框架结构，其下部通过第一万向铰7与伸出杆5的上部相连，其上部与两两一组共轴的第一转动副相连；上平台8为圆形，其下方通过三组两两一组共轴的第一转动副与三个连接件6的上部相连；且三组转动副轴线相互所夹锐角均为60度；上述第一万向铰7中的一根轴线垂直于第一圆柱副的轴线且另一根轴线平行于第三转动副的轴线；这样通过驱动分支中的伺服电机201带动丝杆202旋转，可使三个伸出杆5在圆柱筒内运动，进而可使上平台实现相应的运动；方位转台14为U形结构，其下方通过转盘轴承11与上平台8连接，转盘轴承11的一端固定在上平台8上，另一端与方位转台14的下方相连，这样通过转盘轴承的连接可以使方位转台14可以在上平台8上旋转，这样就构成了第二转动副，且第二转动副的轴线垂直于上平台8所在平面；两组第二驱动单元10呈一定角度布置于上平台8的下方，并通过齿轮同步驱动转盘轴承11上的大齿圈，从而带动方位转台14旋转，进行雷达方位角度的调节；俯仰座17为倒U形结构，并通过两个共轴的第三转动副与方位转台14的上方连接，且倒U型结构两侧的内部分别固定有大的内齿轮；两个第三驱动单元15平行双向布置于方位转台14的内部的两侧，两者同步驱动俯仰座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型舰载雷达稳定跟踪装置，其特征在于：所述装置包括固定基座、驱动分支、上平台、方位驱动机构和俯仰驱动机构；/n所述固定基座包括底板和三个沿圆周120°均匀分布的柱状筒，所述柱状筒与所述底板垂直；/n所述驱动分支包括三个伸出杆、三个第一万向铰、三个第一驱动单元和三个连接部件，所述每个伸出杆的上部分别与一个所述第一万向铰的第一端连接，所述每个伸出杆的下部分别与一个所述第一驱动单元固定连接；所述每个第一驱动单元分别固定在一个所述柱状筒的下方，并与一个所述伸出杆的下部固定连接，带动所述伸出杆在所述柱状筒内运动；每个所述第一万向铰的第一端分别与一个所述伸出杆的上部连接，每个所述第一万向铰的第二端分别与一个所述连接部件的下端连接；/n所述上平台的下平面通过第一转动副与所述三个连接部件的上端相连，所述上平台的上平面与所述方位转台连接；/n所述方位驱动机构包括方位转台和第二驱动单元，所述方位转台与所述上平台的上平面连接，所述第二驱动单元用以驱动所述方位转台作方位旋转；以及/n所述俯仰驱动机构包括俯仰座和第三驱动单元，所述俯仰座的第一端与所述方位转台的上部连接，所述俯仰座的第二端与一雷达天线固连，所述第三驱动单元用以驱动所述俯仰座带动所述雷达天线作俯仰运动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大型舰载雷达稳定跟踪装置，其特征在于：所述装置包括固定基座、驱动分支、上平台、方位驱动机构和俯仰驱动机构；
所述固定基座包括底板和三个沿圆周120°均匀分布的柱状筒，所述柱状筒与所述底板垂直；
所述驱动分支包括三个伸出杆、三个第一万向铰、三个第一驱动单元和三个连接部件，所述每个伸出杆的上部分别与一个所述第一万向铰的第一端连接，所述每个伸出杆的下部分别与一个所述第一驱动单元固定连接；所述每个第一驱动单元分别固定在一个所述柱状筒的下方，并与一个所述伸出杆的下部固定连接，带动所述伸出杆在所述柱状筒内运动；每个所述第一万向铰的第一端分别与一个所述伸出杆的上部连接，每个所述第一万向铰的第二端分别与一个所述连接部件的下端连接；
所述上平台的下平面通过第一转动副与所述三个连接部件的上端相连，所述上平台的上平面与所述方位转台连接；
所述方位驱动机构包括方位转台和第二驱动单元，所述方位转台与所述上平台的上平面连接，所述第二驱动单元用以驱动所述方位转台作方位旋转；以及
所述俯仰驱动机构包括俯仰座和第三驱动单元，所述俯仰座的第一端与所述方位转台的上部连接，所述俯仰座的第二端与一雷达天线固连，所述第三驱动单元用以驱动所述俯仰座带动所述雷达天线作俯仰运动。


2.根据权利要求1所述的大型舰载雷达稳定跟踪装置，其特征在于：所述方位转台通过第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵铁石，王唱，李威，李二伟，李国超，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13