【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于甚低频天线功率加载试验，特别涉及一种球载甚低频缆绳天线地面试验系统及方法。
技术介绍
1、球载甚低频缆绳天线是一种以系留气球作为搭载平台、将系留缆绳作为天线辐射体的装置。其工作原理是：通过系留气球升空，把系留缆绳牵引到两千余米的高空，利用气球系留缆绳作为甚低频发信天线。车载甚低频发信机(甚低频发信车和调谐系统)通过馈电设备将发信功率加载至球载甚低频缆绳天线向外辐射甚低频信号，完成甚低频发信任务。
2、系留气球作为搭载平台需持续稳定滞空，以维持球载甚低频缆绳天线的竖直布置。系留气球体积庞大，一般有数千立方米，除球载甚低频缆绳天线外，球体平台还集成有电源系统、遥测与控制系统、压力调节系统、防雷系统等。因此，甚低频发信系统往往是一个结构复杂、体积庞大、造价昂贵的系统。在系统研制过程中，为保证系统的安全性和可靠性，往往需要充分的试验手段来验证。尤其该系统中的系留缆绳，由于系留缆绳综合了承载系留气球的机械拉力功能、作为甚低频天线的辐射体的发信功能、球上和地面之间的有线通信功能、雷电泄放等多项功能。多种功能的综合，使得系留缆绳的性能和可靠性至关重要。
3、因此，在系留气球升空试验前，系留缆绳的功能和性能安全性验证是非常必要的。目前国内，在地面或实验室，针对系留缆绳的有线通信功能、机械拉力性能以及雷电泄放功能，都具有一系列非常成熟且完善的试验验证方法来验证。但是在地面如何有效地模拟系留缆绳在空中作为甚低频天线的状态，并验证大功率加载后的系留缆绳的功能和性能是否满足设计要求，是否能确保后续升空试验时甚低频发
技术实现思路
1、本申请提供一种球载甚低频缆绳天线地面试验系统及方法，能够解决在地面如何有效地模拟系留缆绳在空中作为甚低频天线的状态，并验证大功率加载后的系留缆绳的功能和性能是否满足设计要求，是否能确保后续升空试验时甚低频发信系统人员和球载系统及设备的安全是值得研究和亟待解决的问题。
2、第一方面，本申请提供一种球载甚低频缆绳天线地面试验系统，包括车载甚低频发信机、接地设备、馈电设备、球载甚低频缆绳天线及测试设备，其中：
3、车载甚低频发信机包括甚低频发信车和调谐系统；测试设备包括天线电流表、天线电压表、红外测温仪和红外热像仪；
4、甚低频发信车和调谐系统相连；调谐系统与接地设备连接后通过馈电设备连接球载甚低频缆绳天线；天线电流表和天线电压表均与调谐系统和馈电设备连接，用来测量馈电设备中馈线的输出电压和输出电流。
5、具体的，甚低频发信车和调谐系统配合完成甚低频大功率发信，再通过馈电设备将发信功率加载至球载甚低频缆绳天线，从而在球载甚低频缆绳天线上产生甚低频高压和大电流。
6、具体的，通过红外测温仪和红外热像仪观察功率加载过程中球载甚低频缆绳天线的电晕、发热和局部温升情况，验证球载甚低频缆绳天线承受甚低频高压和大电流的能力，排除球载甚低频缆绳天线设计和制造上的缺陷。
7、具体的，球载甚低频缆绳天线的架设方式为在开阔空旷的场地将球载甚低频缆绳天线通过绝缘支撑杆水平架设。
8、具体的，球载甚低频缆绳天线的预设长度为2000m。
9、具体的，球载甚低频缆绳天线的架设高度为2～3m。
10、具体的，球载甚低频缆绳天线末端的绝缘子组件通过绝缘绳悬吊在支撑杆下方，方向与实际升空状态一致。
11、第二方面，本申请提供一种球载甚低频缆绳天线地面试验方法，包括：
12、步骤1：将馈电设备、接地设备按要求连接，对试验及设备状态进行确认；
13、步骤2：车载甚低频发信机采用预设频率进行小功率调谐；
14、步骤3：完成调谐后，甚低频发信机逐步增大功率，直至输出电流达到最大；通过甚低频发信机的天线电压表和天线电流表指示读取输入电压和输入电流，再通过输入电压计算末端电压；通过红外热像仪和红外测温仪观测系留缆绳各部分发热情况；在最大功率上持续加压60min或热平衡后，停止加功率；
15、步骤4：视试验情况，调整频率重新测试；
16、步骤5：试验全部结束，根据安排撤收；
17、步骤6：系留缆绳在地面功率加载试验中自身未发生电晕、击穿和放电现象，最大温升不超过10℃，满足球载甚低频缆绳天线的设计要求。
18、综上所述，本申请提供一种球载甚低频缆绳天线地面试验系统及方法，能够模拟系留缆绳在空中作为甚低频天线的状态，验证球载甚低频缆绳天线对甚低频高压和大电流的承载能力，排除球载甚低频缆绳天线在设计和制造上的安全隐患，降低系留气球升空后功率加载的风险。
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1.一种球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，包括车载甚低频发信机、接地设备、馈电设备、球载甚低频缆绳天线及测试设备，其中：
2.根据权利要求1所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，甚低频发信车和调谐系统配合完成甚低频大功率发信，再通过馈电设备将发信功率加载至球载甚低频缆绳天线，从而在球载甚低频缆绳天线上产生甚低频高压和大电流。
3.根据权利要求1所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，通过红外测温仪和红外热像仪观察功率加载过程中球载甚低频缆绳天线的电晕、发热和局部温升情况，验证球载甚低频缆绳天线承受甚低频高压和大电流的能力，排除球载甚低频缆绳天线设计和制造上的缺陷。
4.根据权利要求1所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，球载甚低频缆绳天线的架设方式为在开阔空旷的场地将球载甚低频缆绳天线通过绝缘支撑杆水平架设。
5.根据权利要求4所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，球载甚低频缆绳天线的预设长度为2000m。
6.根据权利要求4所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其
7.根据权利要求4所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，球载甚低频缆绳天线末端的绝缘子组件通过绝缘绳悬吊在支撑杆下方，方向与实际升空状态一致。
8.一种球载甚低频缆绳天线地面试验方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，包括车载甚低频发信机、接地设备、馈电设备、球载甚低频缆绳天线及测试设备，其中：
2.根据权利要求1所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，甚低频发信车和调谐系统配合完成甚低频大功率发信，再通过馈电设备将发信功率加载至球载甚低频缆绳天线，从而在球载甚低频缆绳天线上产生甚低频高压和大电流。
3.根据权利要求1所述的球载甚低频缆绳天线地面试验系统，其特征在于，通过红外测温仪和红外热像仪观察功率加载过程中球载甚低频缆绳天线的电晕、发热和局部温升情况，验证球载甚低频缆绳天线承受甚低频高压和大电流的能力，排除球载甚低频缆绳天线设计和制造上的缺陷。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张金华，龙细英，刘征威，李旭，陈露，彭敏，李静，彭平，陈功，刘敩，
申请(专利权)人：中国特种飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：
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