面向机载广域侦察监视应用的反扫稳定一体化多环架平台制造技术

本发明专利技术属于机载光电侦察监视技术领域，具体涉及一种面向机载广域侦察监视应用的反扫稳定一体化多环架平台，包括载机共形框架、广域扫描环架、运动补偿/二级稳定环架以及电子单元，本发明专利技术可以实现载机飞行机动过程中的环境大气流场和载机动态扰动的隔离抑制与环境防护，可以实现系统工作过程中载机运动、系统扫描运动造成的瞄线运动补偿，可以实现瞄线在载机和平台结构动态扰动作用下对目标的稳定瞄准，光电探测器成像无像旋，有效满足固定翼、无人机、直升机等载机的远距离、大区域、高精度的对地侦查监视、目标瞄准等作战任务需求。

Anti scan and stability integrated multi loop platform for airborne wide area reconnaissance and surveillance application

【技术实现步骤摘要】
面向机载广域侦察监视应用的反扫稳定一体化多环架平台
本专利技术属于机载光电侦察监视
，具体涉及一种面向机载广域侦察监视应用的反扫稳定一体化多环架平台。
技术介绍
机载光电广域侦察监视系统是以有人/无人飞机作为承载平台的光电任务设备，具有覆盖区域广、作用距离远、目标精确地理定位、多波段实时侦察等特点，主要作战使命是：对防区外和敏感区域的战场实施监视和战术侦察，有效、快速的发现目标，并上报引导打击武器系统对目标实施精确打击，以及对毁伤效果进行评估。机载光电广域侦察监视系统功能的实现针对系统环架平台需要满足条件：(1)可以实现沿载机航向的大范围回转扫描；(2)广域扫描过程中为了实现探测器凝视积分而执行的反扫运动补偿以及对载机飞行运动的平移补偿；(3)光电探测器曝光成像过程中克服载机扰动和机构振动而执行的扫描线瞄准稳定；(4)确保系统高空正常运行工作的环境防护。美国休斯飞机公司专利《步进凝视扫描装置及方法》，通过多面反射镜的同步旋转运动和环架运动实现形成对目标区域的步进凝视扫描成像，可以实现对扫描运动的补偿；文献《一种光机扫描型机载广域侦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向机载广域侦察监视应用的反扫稳定一体化多环架平台，其特征在于，所述平台安装在有人或无人载机平台(A1)上，所述平台的广域扫描中心轴线(C1)与载机平台(A1)飞行航向(D1)平行，在扫描系统进行广域扫描过程中需要所述平台提供广域扫描运动(M2)，同时要求提供针对飞行航向(D1)运动的第一反向补偿运动(M1)，同时要求在对单帧扫描区域(I1)凝视成像过程提供第二反向补偿运动(M3)确保瞄准线(L1)持续凝视单帧扫描区域(I1)的中心点(P1)，使扫描系统的光电传感器在其积分时间内稳定曝光成像，在扫描系统的广域扫描运动(M2)至极限位置反向广域扫描时要求提供与飞行航向(D1)一致的换行运...

【技术特征摘要】
1.一种面向机载广域侦察监视应用的反扫稳定一体化多环架平台，其特征在于，所述平台安装在有人或无人载机平台(A1)上，所述平台的广域扫描中心轴线(C1)与载机平台(A1)飞行航向(D1)平行，在扫描系统进行广域扫描过程中需要所述平台提供广域扫描运动(M2)，同时要求提供针对飞行航向(D1)运动的第一反向补偿运动(M1)，同时要求在对单帧扫描区域(I1)凝视成像过程提供第二反向补偿运动(M3)确保瞄准线(L1)持续凝视单帧扫描区域(I1)的中心点(P1)，使扫描系统的光电传感器在其积分时间内稳定曝光成像，在扫描系统的广域扫描运动(M2)至极限位置反向广域扫描时要求提供与飞行航向(D1)一致的换行运动(M4)。


2.如权利要求1所述的面向机载广域侦察监视应用的反扫稳定一体化多环架平台，其特征在于，所述平台包括：载机共形框架(1)、广域扫描环架(2)、运动补偿/二级稳定环架(3)以及电子单元(4)；
所述载机共形框架(1)包括：主框架(1-1)、右侧盖(1-2)、顶盖(1-3)、左侧盖(1-4)、第一加热组件(1-5)、外部接插件(1-6)、外左端轴系(1-7)、外右端轴系(1-8)和隔振组合(1-9)；所述载机共形框架(1)通过主框架(1-1)确定多环架平台的外横滚中心轴线(1A)；主框架(1-1)、右侧盖(1-2)、顶盖(1-3)、左侧盖(1-4)、外部接插件(1-6)、外左端轴系(1-7)、外右端轴系(1-8)共同形成独立密闭的电子舱体(1B)，满足载机从近地到高空的独立舱体密封要求；隔振组合(1-9)具有分别与主框架(1-1)匹配和载机平台(A1)匹配的组合接口，呈线性或圆周阵列布局组合隔振器，隔振器用于隔离载机平台(A1)传递到反扫/稳定一体化多环架平台的线性和角度扰动；
所述主框架(1-1)为长柱形壳体双臂框架，在左右两端框臂上设有左圆柱孔(1-1A)和右圆柱孔(1-1B)，具有共同的第一中心轴线(1-1C)，与载机共形框架(1)的外横滚中心轴线(1A)一致，左圆柱孔(1-1A)和右圆柱孔(1-1B)轴向向外设置有平端面，分别与外左端轴系(1-7)和外右端轴系(1-8)密封组合；左右两端框臂中部空腔部位连接放置广域扫描环架(2)，左右两端框臂轴向两端向外形成空腔(1-1F)，并设置有错向筋板平台(1-1J)用于组合相关电子器件、温控装置；在左右两端空腔(1-1F)外围端面(1-1H)上密封组合左侧盖(1-4)和右侧盖(1-2)；左端空腔(1-1F)外围端面(1-1H)上还设置有电气连接通孔(1-1N)，与外部接插件(1-6)密封组合实现环架平台与载机之间的电源、数据、指令联通；主框架(1-1)上部设置四周舱壁形成上部空腔(1-1L)，上部空腔(1-1L)与左右两端框臂为一体构型，轴向两端舱壁与左右两端框臂外围端面(1-1H)齐平，底部设置有错向筋板平台(1-1K)，第一加热组件(1-5)固定在上部空腔(1-1L)的错向筋板平台(1-1K)上或左右两端空腔(1-1F)的错向筋板平台(1-1J)上，第一加热组件(1-5)包含加热器、风机和连接座；在顶部平面(1-1G)上密封组合连接顶盖(1-3)，上部空腔(1-1L)通过轴向的左端孔洞(1-1E)和右端孔洞(1-1D)与左右两端框臂轴向上的空腔(1-1F)连通，共同形成载机共形框架(1)的电子舱体内腔；在左右两端框臂和上部空腔(1-1L)外围前后两侧设置安装平台(1-1M)，用于组合隔振组合(1-9)实现对载机平台振动、冲击的衰减隔离；
所述广域扫描环架(2)用于实现系统广域扫描侦察过程中的对地大范围连续扫描回转运动，其运动角度范围W1与载机的飞行高度、扫描幅宽条件要求相关，所述广域扫描环架(2)包括驱动机构(2-1)、从动轮(2-2)、限位块(2-3)、外框架(2-4)、外刚性连接件(2-5)、前盖板(2-6)和后盖板(2-7)；其中，驱动机构(2-1)、限位块(2-3)与载机共形框架(1)中的主框架(1-1)组合，从动轮(2-2)与外右端轴系(1-8)组合，外框架(2-4)同时与外左端轴系(1-7)和外右端轴系(1-8)组合，第四中心轴线(2A)与外横滚中心轴线(1A)一致；外框架(2-4)、前盖板(2-6)、后盖板(2-7)和主框架(1-1)中外左端轴系(1-7)和外右端轴系(1-8)中的密封接插件共同形成独立密封的任务舱体(2B)；所述限位块(2-3)为柱形凸块，固定在主框架(1-1)中右端框臂腔内的错向筋板平台(1-1J)上，数量为2个，固定相对位置由广域扫描环架(2)运动角度范围W1确定；
所述从动轮(2-2)与驱动机构(2-1)的驱动轮组合配对，在电机驱动、减速箱与轮系大传动比减速作用下实现广域扫描环架(2)的连续扫描运动，通过配合圆柱(2-2B)和端平面(2-2A)与外右端轴系(1-8)组合实现二者中心轴线一致，进而与广域扫描环架(2)的第一中心轴线(2A)一致；在端平面(2-2A)上径向靠外区域设置限位块(2-2C)，与2个限位块(2-3)共同作用约束广域扫描环架(2)运动角度范围W1；
所述外框架(2-4)为长圆柱筒形，左右两端侧面中心设置左端圆柱孔(2-4E)和右端圆柱孔(2-4B)以及相应的左平端面(2-4D)和右平端面(2-4C)，左端圆柱孔(2-4E)和右端圆柱孔(2-4B)与第二中心轴线(2-4K)一致；通过左端圆柱孔(2-4E)和左平端面(2-4D)与外左端轴系(1-7)密封组合，通过右端圆柱孔(2-4B)和右平端面2-4C与外右端轴系(1-8)密封组合，通过左右两端的圆柱孔配合实现第二中心轴线(2-4K)与广域扫描环架(2)的第四中心轴线(2A)进而与载机共形框架(1)的外横滚中心轴线(1A)一致；外框架(2-4)长圆柱筒形内部两端设置左端平面(2-4F)和右端平面(2-4G)，分别用于安装外刚性连接件(2-5)；外框架(2-4)长圆柱筒形内部两端靠近柱形内壁部位设置第一加热器(2-4M)、第二加热器(2-4I)、第一风机(2-4L)和第二风机(2-4J)，加热器可以为陶瓷材料或者硅胶电加热器，通电加热任务舱体(2B)内附近空气并通过风机使加热空气在特定通道上流通；外框架(2-4)长圆柱筒形内部两端圆柱孔周围对称设置预留柔性连接固定平面(2-4H)，每端对称设置2个或4个，两端共计对称设置4个或者8个；外框架(2-4)长圆柱筒形前后两端设置盖板连接固定平面(2-4A)，分别用于固定连接前盖板(2-6)和后盖板(2-7)；前盖板(2-6)外廓与外框架(2-4)一致，并设置窗口玻璃，与前盖板(2-6)通过胶结进行密封组合；后盖板(2-7)外廓与外框架(2-4)一致，设置有气压调节阀、充气阀、湿度计、干燥器和加热组件，加热组件包含加热器、风机和连接座，加热器为陶瓷材料或者硅胶电加热器；在广域扫描环架(2)的任务舱体(2B)内与外框架(2-4)中的第一加热器(2-4M)、第二加热器(2-4I)、第一风机(2-4L)和第二风机(2-4J)同步工作，通过控制风机转向、通风流量和加热器通断、电流实现广域侦察监视系统在高空低温环境中任务舱体(2B)内部温度满足光学器件的正常工作要求；
所述外刚性连接件(2-5)对称置于外框架(2-4)长圆柱筒形两端，外圆柱(2-5A)分别与外框架(2-4)的左端圆柱孔(2-4E)和右端圆柱孔(2-4B)配合，实现第三中心轴线(2-5K)和第二中心轴线(2-4K)一致，端面(2-5B)分别与外框架(2-4)的左端平面(2-4F)和右端平面(2-4G)贴合，同时确保侧平面(2-5C)与外框架(2-4)的盖板连接固定平面(2-4A)垂直，然后进行组合连接；平面(2-5D)以及其上设置的定位销孔(2-5E)用于定位连接运动补偿/二级稳定环架(3)；
所述运动补偿/二级稳定环架(3)为多轴多环架机构，具有内俯仰轴线(3A)和内横滚轴线(3B)，其中内横滚轴线(3B)与广域扫描环架(2)的第四中心轴线(2A)一致；运动补偿/二级稳定环架(3)包含内框架(3-1)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王惠林，程刚，刘栋，王涛，蒋萧村，雷亮，姜世洲，曹尹琦，王冠，柯诗剑，高瑜，齐媛，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61