一种摇摆平台下的天线极化稳定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种摇摆平台下的天线极化稳定装置及方法。所述装置具体为：在方位

【技术实现步骤摘要】
一种摇摆平台下的天线极化稳定装置及方法


[0001]本专利技术属于天线极化稳定控制
，特别是一种摇摆平台下的天线极化稳定装置及方法。

技术介绍

[0002]以线极化工作方式的测量雷达、通讯设备等在摇摆平台下工作时，平台的姿态变化会对天线电轴形成旋转效应，导致极化失配，恶化测量误差。
[0003]目前常规的解决办法是通过方位
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俯仰
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交叉三轴天线叉架，利用坐标变换解算出极化失配角后，然后通过电机控制交叉轴旋转实现极化稳定。这种方法无法补偿方位俯仰叉架结构的变形、轴系安装误差以及平台姿态角误差所带来的极化失配角度，存在较大的补偿剩余；同时由于结构形变过程的弹性导致极化失配修正存在延时，恶化实时性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种控制精度高、响应速度快的摇摆平台下的天线极化稳定装置及方法。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种摇摆平台下的天线极化稳定装置，在方位
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俯仰
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交叉三轴天线支架的基础上，在交叉轴上增加极化稳定装置；
[0006]所述极化稳定装置包括姿态仪和位置传感器，通过姿态仪和位置传感器实时测量极化失配角，利用交叉轴上的电机带动馈源对天线极化进行旋转修正，使天线极化与大地保持相对稳定。
[0007]进一步地，所述极化稳定装置由姿态仪及安装基准面、电机、齿轮、位置传感器、控制电路、馈源、极化稳定平台、数据接口构成。
[0008]进一步地，所述交叉轴和馈源同轴设计，并同步旋转。
[0009]进一步地，所述姿态仪固定在安装基准面上，用于实时测量安装基准面相对大地的偏角θ1，位置传感器固定在交叉轴上，用于实时测量极化稳定平台的角度位置θ2。
[0010]进一步地，所述姿态仪、位置传感器通过数据接口与控制电路相连，并将安装基准面和极化稳定平台的角度数据实时发送至控制电路。
[0011]进一步地，所述控制电路将偏角θ1和θ2做减法运算后将角误差θ1－θ2通过数据线送至电机，电机通过齿轮带动极化稳定平台旋转，角误差θ1－θ2趋近于0时，表明交叉轴的位置修正到和大地一致的角度上。
[0012]进一步地，所述控制电路连续读取偏角θ1和θ2，并持续控制电机的旋转，在实时控制条件下实现天线极化与大地保持相对固定，实现极化稳定。
[0013]一种摇摆平台下的天线极化稳定方法，包括以下步骤：
[0014]步骤S1，在方位
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俯仰
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交叉三轴天线支架的交叉轴上安装位置传感器，实时测量交叉轴旋转角度值，馈源和交叉轴同轴设计，并同步旋转；
[0015]步骤S2，在俯仰轴所在安装基准面上安装姿态仪，姿态仪实时测量安装基准面相
对大地的偏转角度；
[0016]步骤S3，利用控制电路实时读取姿态仪的偏转角度值和交叉轴旋转角度值，两个角度值之差作为角误差控制交叉轴上的电机，电机通过齿轮带动交叉轴和馈源旋转，实现馈源极化偏转角度的修正；
[0017]步骤S4，重复执行步骤S3，实现极化偏转角度的实时修正，达到极化稳定。
[0018]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：
[0019]（1）控制精度高：可实现的精度不受三轴天线叉架结构形变、方位轴、俯仰轴安装误差的影响；
[0020]（2）响应速度快：仅对交叉轴进行控制，不受方位俯仰叉架结构形变及回弹过程带来的响应滞后；
[0021]（3）控制系统实现简单，且运算量较小、体积较小，便于系统的小型化设计。
附图说明
[0022]图1为本专利技术摇摆平台下的天线极化稳定装置的结构示意图
[0023]图2为本专利技术中天线极化稳定装置的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术摇摆平台下的天线极化稳定方法的流程图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提出了一种摇摆平台下的天线极化稳定装置及方法，用于线极化工作方式的测量雷达、通讯设备等在舰船、飞机等运动平台下的极化稳定控制。
[0026]本专利技术一种摇摆平台下的天线极化稳定装置，在方位
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俯仰
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交叉三轴天线支架1的基础上，在交叉轴2上增加极化稳定装置3；
[0027]所述极化稳定装置3包括姿态仪4和位置传感器8，通过姿态仪4和位置传感器8实时测量极化失配角，利用交叉轴2上的电机6带动馈源10对天线极化进行旋转修正，使天线极化与大地保持相对稳定。
[0028]作为一种具体示例，所述极化稳定装置3由姿态仪4及安装基准面5、电机6、齿轮7、位置传感器8、控制电路9、馈源10、极化稳定平台11、数据接口12构成。
[0029]作为一种具体示例，所述交叉轴2和馈源10同轴设计，并同步旋转。
[0030]作为一种具体示例，所述姿态仪4固定在安装基准面5上，用于实时测量安装基准面5相对大地的偏角θ1，位置传感器8固定在交叉轴2上，用于实时测量极化稳定平台11的角度位置θ2。
[0031]作为一种具体示例，所述姿态仪4、位置传感器8通过数据接口12与控制电路9相连，并将安装基准面5和极化稳定平台11的角度数据实时发送至控制电路9。
[0032]作为一种具体示例，所述控制电路9将偏角θ1和θ2做减法运算后将角误差θ1－θ2通过数据线送至电机6，电机6通过齿轮7带动极化稳定平台11旋转，角误差θ1－θ2趋近于0时，表明交叉轴2的位置修正到和大地一致的角度上。
[0033]作为一种具体示例，所述控制电路9连续读取偏角θ1和θ2，并持续控制电机6的旋转，在实时控制条件下实现天线极化与大地保持相对固定，实现极化稳定。
[0034]本专利技术还提供一种摇摆平台下的天线极化稳定方法，包括以下步骤：
[0035]步骤S1，在方位
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俯仰
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交叉三轴天线支架1的交叉轴2上安装位置传感器8，实时测量交叉轴2旋转角度值，馈源10和交叉轴2同轴设计，并同步旋转；
[0036]步骤S2，在俯仰轴所在安装基准面5上安装姿态仪4，姿态仪4实时测量安装基准面5相对大地的偏转角度；
[0037]步骤S3，利用控制电路9实时读取姿态仪4的偏转角度值和交叉轴2旋转角度值，两个角度值之差作为角误差控制交叉轴2上的电机6，电机6通过齿轮7带动交叉轴2和馈源10旋转，实现馈源10极化偏转角度的修正；
[0038]步骤S4，重复执行步骤S3，实现极化偏转角度的实时修正，达到极化稳定。
[0039]下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0040]实施例
[0041]图1为本实施例中的天线极化稳定装置的示意图。结合图1，天线极化稳定装置在方位
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俯仰
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交叉三轴天线支架1的基础上，在交叉轴2上增加极化稳定装置3。
[0042]结合图1、图2，极化稳定装置3由姿态仪4及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摇摆平台下的天线极化稳定装置，其特征在于，在方位
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俯仰
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交叉三轴天线支架（1）的基础上，在交叉轴（2）上增加极化稳定装置（3）；所述极化稳定装置（3）包括姿态仪（4）和位置传感器（8），通过姿态仪（4）和位置传感器（8）实时测量极化失配角，利用交叉轴（2）上的电机（6）带动馈源（10）对天线极化进行旋转修正，使天线极化与大地保持相对稳定。2.根据权利要求1所述的摇摆平台下的天线极化稳定装置，其特征在于，所述极化稳定装置（3）由姿态仪（4）及安装基准面（5）、电机（6）、齿轮（7）、位置传感器（8）、控制电路（9）、馈源（10）、极化稳定平台（11）、数据接口（12）构成。3.根据权利要求2所述的摇摆平台下的天线极化稳定装置，其特征在于，所述交叉轴（2）和馈源（10）同轴设计，并同步旋转。4.根据权利要求3所述的摇摆平台下的天线极化稳定装置，其特征在于，所述姿态仪（4）固定在安装基准面（5）上，用于实时测量安装基准面（5）相对大地的偏角θ1，位置传感器（8）固定在交叉轴（2）上，用于实时测量极化稳定平台（11）的角度位置θ2。5.根据权利要求4所述的摇摆平台下的天线极化稳定装置，其特征在于，所述姿态仪（4）、位置传感器（8）通过数据接口（12）与控制电路（9）相连，并将安装基准面（5）和极化稳定平台（11）的角度数据实时发送至控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，陈永森，季凯源，戴志强，杨蕾，陈翰，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：