Stewart并联机构型天线座架故障监测策略与实验研究

Stewart并联机构型天线座架以其重量轻、无盲区的特点,应用日益广泛,为建立针对该机构的故障监测策略,提高天线的安全性。首先对Stewart并联机构关节空间故障类型进行分类,并分析了关节空间故障对操作空间的影响。其次依据多数故障所产生影响的共同性,提出将分支实际方向向量与理论方向向量进行比对,通过二者差异的变化对机构故障进行监测的安全策略。最后建立安全监测策略数学模型,进行数值计算分析和实验验证。实验结果表明采用分支实际方向向量与理论方向向量夹角变化作为判断依据,可即时发现Stewart并联机构故障的发生。故基于分支方向向量的故障监测策略,可作为保障Stewart并联机构安全运行的有效手段,同时鉴于并联机构分支间强耦合的共性,该方法也可作为制定其它构型并联机构安全监测策略的参考。

基于实测数据的天线座数字化装配仿真技术

文中对现阶段车载情报类天线座的装配流程进行梳理,提炼各零部件的关键建模特征和装配特征,筛选识别关键装配参数,构建天线座数字化装配孪生虚体。通过导入关键零部件的实测数据,以满足传动装配质量为约束,快速生成天线座实际装配仿真模型。基于Creo2.0开发天线座数字化装配仿真软件,开展装配过程仿真,提前识别装配干涉,形成垫片修配环节作业指导并向装配现场发布,消除实物预装风险,实现由实物预装向虚拟预装模式的转变。最终以某型号车载雷达天线座为应用对象,完成天线座装配仿真技术的应用验证。

精密柔索传动天线座结构设计

通信技术向高频段、窄波束方向发展,对天线的指向精度提出了更高的要求。传动回差对天线的指向精度具有重要影响,为满足未来通讯技术的发展需求,文中研制了具有低空回特性的精密柔索传动天线座。基于柔索摩擦的欧拉公式推出了钢丝绳预紧力和天线座负载的关系,进而根据天线座负载力矩计算出钢丝绳的结构参数和预紧用碟形弹簧的结构参数。结构布局选用传统的俯仰–方位型座架,方位位于俯仰上方。张紧装置采用碟形弹簧从钢丝绳的端部进行预紧,可对多股存在长度误差的钢丝绳同时实现预紧。对原理样机的回差检测结果显示,该天线座具有明显的低空回特性,因此精密柔索传动在提升天线指向精度方面具有很大的应用潜力。

某舰载火控雷达天线座结构设计

舰载火控雷达的天线座是雷达整机的重要组成部分,其设计优劣直接影响雷达精度与可靠性。以某舰载火控雷达天线座总体结构设计为例,在传统天线座结构设计方法的基础上,引入新的优化设计方法与手段,运用三维设计软件建立结构模型,计算天线座所受的主要载荷,并对其进行轴系精度分析。利用有限元分析软件进行模态分析,提取前四阶模态与试验结果进行对比,结果表明试验与仿真间的误差小,天线座各项性能满足系统指标要求。该设计方法为同类型产品的研发提供了借鉴与经验。

机载雷达天线座结构的刚强度性能评估

采用有限元方法对某机载雷达的天线座结构刚强度性能进行了评估。考虑载机的实际环境条件,分别对天线座组件进行了模态分析、冲击响应分析和随机振动分析,分析结果表明天线座结构在雷达整机中具有足够的刚度和强度性能。研究结果表明,通过开展实际环境条件下天线座结构的强度可行性研究,可以为天线座结构的改进设计和减重设计提供重要理论依据。

天线座扭转振动固有频率分析

文中以某转台式天线座为研究对象,首先,采用拉格朗日法创建了考虑系统中电机、减速器和安装平台势能及各主要零部件动能的扭转振动动力学模型,并得到了可用于固有频率计算的解析表达式;其次,基于ADAMS建立了面向实体的动力学模型并进行仿真分析,求得的固有频率与理论分析结果吻合。该方法可为天线座的动态性能分析提供参考。

天线座系统动态性能与稳定性影响因素分析

为了更深入研究天线座机电耦合系统动态性能,特别是研究其结构参数和校正网络参数对系统稳定性的影响,文中结合实际应用需要,基于某机载雷达天线座机电耦合系统,考虑齿轮啮合时的时变刚度、齿轮侧隙、阻尼、轴承支撑刚度和摩擦等结构因素以及电流校正环参数,采用PID闭环控制系统,建立了机电系统耦合模型,研究了系统的动态特性以及影响系统稳定性的一些典型因素。系统动态特性分析结果与实物测试结果基本吻合,各项指标最大误差小于10%。系统稳定性受多种因素的影响,其影响因素是错综复杂的,但也有其规律性,研究结果对于天线座系统优化设计以及系统调试具有现实的理论指导作用。

轻型机载雷达天线座中轴筒成型技术

根据轻型机载雷达天线座中轴减重的需求,通过对中轴筒刚度有限元计算分析和结构优化,轻质材料性能等综合因素进行对比筛选,确定了TC18高强钛合金为中轴筒工程应用材料。采用选择性激光熔化(SLM)成型技术,实现了复杂截面高强钛合金构件的高精度成型,获得了与锻造组织相当的微观组织和力学性能。文中选择确认的轻质材料和中轴筒成型工艺,为具有复杂截面轻型机载天线座中轴筒及类似轻质高强高韧构件制造提供了一种可行的工艺参考方案。

极轴式卫星天线的原理及座架设计

介绍了一种新型卫星天线的工作原理，并对该种卫星天线的结构及调试方法作了简要论述。

天线座多柔体动力学建模与仿真分析

天线座作为支撑天线阵面探测目标的传动机构,是机械扫描雷达的一个典型部件,其动力学响应特性直接影响天线波束的指向精度。文中基于ADAMS仿真软件,以第1类Lagrange(拉格朗日)方程为建模理论,建立了天线座多柔体系统动力学模型,分析了天线座齿轮副接触力、转动角速度、转动角加速度等动力学响应特性,并与天线座多刚体动力学模型仿真结果进行了对比分析。仿真得到的天线座动力学典型数据与试验结果基本一致,表明文中采用的多柔体系统动力学建模方法及建模过程合理。该动力学建模方法可供后续类似结构设计借鉴和参考。

过顶跟踪的天线座设计方法

论述了跟踪盲区的形成,并主要从天线座的设计的角度,介绍了几种解决过顶跟踪的方法。对各种过顶跟踪天线座提供了理论和实际依据,分析了各自特点,总结了一套较为完整的过顶跟踪方法。对于今后解决过顶跟踪问题有一定的启示作用。

小型机载雷达天线座电缆阻力矩测试分析

小型机载雷达天线座的电缆阻力矩对伺服性能有较大的影响。为了定量分析影响电缆阻力矩的因素,文中针对某小型机载雷达天线座进行电缆阻力矩测试分析。根据阻力矩的基本测量原理,对常温条件下的天线座进行阻力矩测试,并用电流等效的方法测试低温条件下的阻力矩,研究电缆阻力矩受低温及电缆走线方式影响的程度。研究结果对类似产品的设计具有指导意义。

阿里原初引力波探测望远镜的三轴转台设计

为了得到高精度的北天区原初引力波极化数据,需在西藏阿里地区建设原初引力波探测望远镜。针对望远镜的观测要求,设计了一种三轴转动平台。对转台各组成部分的结构设计进行了详细介绍,同时给出了载荷计算和驱动电机的选型过程,对转台进行了力学仿真分析,对影响望远镜指向精度的误差源进行了辨识并合理分配,保证设计制造满足指向精度的要求。

太阳射电观测系统的极轴天线座架设计

针对太阳射电观测系统实时观测太阳的要求,比较了常见的几种天线座的应用范围,给出了极轴天线座用于太阳观测系统的原理。分析了极轴天线座赤经赤纬轴4种布局型式的优缺点,根据技术指标要求选定了布局形式。在此基础上给出了6m和10m极轴天线座的设计,包括载荷分析、驱动电机选择,并以10m极轴天线座为例,对天线座各组成部分的设计进行了详细介绍。最后给出了极轴天线座的调整和标校方法。

X-Y型天线座构型设计

文中研究了天线座的工作原理及结构特征,由于A-E型天线座存在天顶的跟踪盲区,致使其无法完成过顶目标的跟踪任务。X-Y型天线座将天线的跟踪盲区转移到X轴的两端,即地平线上,因此可满足天线跟踪过顶目标的任务要求。同时,结合实际工程应用,提出了几种不同构型的X-Y座架型式,以及各自的技术指标及适用范围。文章面向实际任务进行机构设计,研究内容对于X-Y型天线座架设计具有重要的指导意义。

机载天线座万向支架的结构优化

出于现代战争的需要,雷达的轻小型化越来越重要。机载雷达对结构强度、刚度,特别是重量提出了更严格的要求,传统的设计方法难以满足越来越严格的设计目标要求。文中针对机载雷达天线座的关键部件——万向支架,利用先进的结构优化方法,以体积最小化为设计目标,单元密度为设计变量,节点位移限制为约束条件,进行结构优化,得到拓扑优化云图,重建模型并对优化分析前后的模型进行刚强度等方面的对比分析,使其结构更趋向合理化、轻量化。

高阻尼缓冲器的研制及其在雷达天线座中的应用

本文简要地介绍高阻尼缓冲器的工作原理、性能特点、主要性能参数、测试方法及其在雷达工程中的应用情况。

某轮轨天线座滚轮组的设计及测量

文中针对某高精度相控阵雷达天线座采用的锥面滚轮结构,研究了滚轮和轨道对应的空间关系,总结出了计算公式,并在此基础上确定了天线座方位承载滚轮及轨道设计方案。在安装调整过程中,根据激光跟踪仪极坐标原理进行了点位坐标测量,用靶镜直接测量平面来确定滚轮内平面的法线方向、靶镜配合工装测滚轮锥面来确定圆心的方法确定了滚轮的轴线和位置,有效指导了滚轮的安装调整,满足了其向心度和位置度设计要求。

机载雷达天线座结构优化设计

机载雷达的设计不仅要满足刚强度要求,而且要满足轻量化要求。文中采用拓扑优化方法对某机载雷达天线座结构进行了优化设计,以体积最小化为设计目标,单元密度为设计变量,节点位移限制为约束条件。将优化后的方案与最初设计方案进行对比发现,在结构重量减轻的同时,结构的刚强度得到了明显的提高。这也表明,拓扑优化方法非常适合于机载雷达特别是天线座的结构设计。

机载电子设备的缓冲包装

针对机载电子设备防振缓冲包装的要求 ,介绍包装衬垫材料及其尺寸的选择方法。