某型雷达天线座旋变轴弯曲故障分析

研究对象为机械扫描的多普勒体制机载雷达,采用平板裂缝天线和伺服传动系统实现雷达的波束扫描。天线座是伺服传动系统的关键组成部分。该型天线座已稳定生产多批次,工艺变更后进行了试生产,首件在随机振动验证试验中出现了方位旋变轴弯曲故障。在分析天线座组成和工作原理的基础上,通过开展仿真分析和试验验证,给出了故障产生的原因和机理,并采取了针对性的改进措施,有效地确保了后续批产天线座的质量稳定,对同类工程问题具有重要的参考价值。

大型精密测量相控阵雷达天线座力学仿真应用研究

超大规模雷达天线座结构系统复杂,造价高、研制周期紧张,如何保证天线座结构设计一次成功,满足雷达结构技术要求是天线座研制的难题。文中结合工程研制,从天线座结构系统力学设计,计算模型建模原则、建模方法、轴承等关键部位连接处理、仿真模型简化与等效,有无斜梁结构方案仿真结果比较与选取,以及轨道平面度、辅助支撑力确定到最终结构优化进行了阐述,对大型雷达天线座结构设计具有一定的指导意义。

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。

某搜索雷达天线座专用检测设备设计

雷达天线座作为雷达系统重要组成部分之一,对保障雷达系统正常工作起着关键作用。为了保证雷达天线座出现故障时能够进行快速维修,本文针对某搜索雷达天线座设计了一款专用检测设备。首先通过提出该检测设备主要功能的需求,然后设计了力矩测试装置和编码测试装置等组成部件,最后进行了试验,验证了这款专用检测设备的可靠性,能够有效提高该雷达天线座的维修效率。

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。

基于加权灵敏度的某天线座结构优化设计

雷达天线座的结构刚度对天线的指向和跟踪精度控制有着重要影响。针对在天线座结构设计时,很难快速正确定位问题,提出了一种基于加权灵敏度的天线座结构弱点识别方法。首先,采用有限元方法分析得到某天线座四种典型工况的指向误差;其次,基于全局搜索的尺寸优化,引入灵敏度分析,并使用质量加权,建立了设计参数与响应的灵敏度方程;最后,依据计算结果,对天线座若干零部件进行改进优化,并对响应贡献较大的基座进一步进行拓扑优化。优化后的结果显示:优化后结构整体刚度最大提升44%,且对结构整体强度具有一定的鲁棒性,充分验证了所提出方法的有效性。

雷达天线座模态分析与试验研究

以模态分析的相关理论为依据,在ansys环境下建立了某机载雷达天线座理论模态分析模型。通过理论模态分析与试验模态分析两种方法获得了天线座模态信息,并对理论模态与试验模态相结合进行了分析。分析结果表明,基于ansys环境下建立的天线座理论模型是正确的,结合部建模是合理的,模态分析结果是准确的;试验模态分析方法是可行的,且没有遗漏低阶模态信息。此模态分析方法为其它类似结构提供了一定的参考价值;模态分析与试验结果对于天线座的动态性能研究、雷达结构总体设计以及天线座优化设计提供了强力的技术支持。

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。

天气雷达天线座水平度检测方法改进

从实际检测工作中发现,使用传统方法对CINRAD/SC天气雷达天线座水平度进行检测,在普通基层雷达站其可操作性比较差,检测结果中含有比较明显的误差成分,不够准确。针对该问题,提出了具体的改进措施,并且给出对检测数据的修正方法和处理方法。用改进的天线座水平度检测方法和数据处理方法,可使得CINRAD/SC天气雷达天线座水平度的检测过程大大缩短并且容易实施,经过数学处理后的结果更加真实。其他类型天气雷达的天线座水平度检测及检测结果的处理,也可以借鉴本方法来进行。

机载SAR天线座结构动力学建模及分析

该文对机载SAR天线座有限元建模及结构动力学特性进行了研究。文中基于结构动力学理论,建立了机载SAR天线座的有限元模型,指出了动力学分析的关键技术,并进行了模态分析和瞬态动力学分析。仿真结果表明:机载SAR天线座的动力学性能满足伺服控制系统带宽和结构强度需求。该文提供的有限元快速建模和分析方法可为机载SAR天线座的轻量化设计提供重要支撑。

天气雷达天线座水平度4方位检测法

经过严格的数学推演,推导出仅需4个方位的天线座水平度检测数据即可通过数学处理获取准确的天线座水平度的数学理论模型。运用建立的数学模型处理4个方位的检测数据,可以计算天线座水平度倾斜角、天线方位旋转轴倾斜方位及可供仰角读数校准的仰角读数"真值"。与目前普遍采用的天线座水平度检测过程及数据处理方法相比,4方位检测法显著减少检测人员在天线罩内天线平台上的工作量及室内人工手动处理的工作量,而需要计算机软件自动完成的工作量明显增加。

船载三轴天线极化稳定技术研究

为解决船载卫通天线跟踪线极化卫星时,船摇对天线极化的扰动问题,提出了一种船载三轴天线极化稳定方法。通过坐标旋转推导出包含船体姿态角、天线对星地理角的三轴天线目标极化角计算公式,在船摇状态下,实测极化角与实时计算的目标极化角保持一致,从而实现极化稳定。该方法已经应用在一个大型船载卫通天线,实践表明,穿越赤道时的高仰角跟踪情况得到了明显改善。

动载体天线稳定系统

提出了在动载体天线稳定系统中,一种以电子罗盘和角速度陀螺为核心的三轴座架结构的低成本控制系统方案,给出了稳定系统的构成,论述了系统稳定补偿策略,特别提出了对电子罗盘这一关键器件的保精度处理措施。最后对系统抗位置、速度和加速度扰动的能力分别进行了仿真分析,仿真结果表明该稳定系统抗扰动能力强,跟踪误差能达到系统技术要求。

基于有限元技术的模态分析在雷达结构设计中的应用

针对雷达产品特点,对雷达两个比较重要的分系统,即天线座分系统及天线分系统的结构设计进行了分析,总结了建立这两个分系统有限元模型进行模态分析的思路及常用的简化方法,并针对某一雷达产品所采用的立轴式天线座及双反射体天线进行了模态分析。

大型天线座方位支承转动装置结构设计

介绍了某大型天线座方位支承转动装置的结构设计方案。该设计方案中采用了能同时承受径向力、轴向力和倾覆力矩的特大型钢丝滚道轴承。文中对钢丝滚道轴承的承载能力进行了校核,对主要结构件的刚度进行了分析计算。尤其是在钢丝滚道轴承的滚压磨合方法中提出的递增加载原则、载荷作用线与轴承旋转轴线重合原则和刚度原则是工程设计和实践经验的总结。

天线座水平度对目标定向影响的解析分析

定义了在天气雷达天线座水平度数值非0条件下的"实用坐标系",并提出该坐标系与"理想坐标系"之间的解析关系;在此基础上通过严格数学分析,得出天气雷达探测目标的方位、仰角在"实用坐标系"中的读数与其在"理想坐标系"中对应的方位、仰角数值之间的多元函数关系;定义了方位误差分析函数和仰角误差分析函数,并利用定义的误差分析函数对天气雷达天线座水平度影响目标定向进行了深入的解析分析。结果表明:仰角读数在45°以下,天线座水平度引起的方向定位误差不大于天线座水平度自身的数值;当仰角读数大于45°后,天线座水平度引起的方向定位误差迅速增大。尤其在接近天顶的空间区域,天线座水平度引起的方向定位误差可达天线座水平度数值本身的数百倍以上。

机动6m抛物面天线车结构总体方案探讨

文章遵循策划、分解、综合及优化的总体方案研究思路,根据要求,提出了三个机动6 m抛物面天线车结构总体备选方案;针对系统结构组成,详细分析了天馈线、天线座、拖车以及系统标定等子系统所有可能的结构方案;最后综合权衡研究三个备选方案在技术、质量、成本、周期等多方面的优劣,选择了最佳结构总体方案,确保了所选方案具有合理性、可行性、经济性、先进性和科学性。实践证明,所选方案用户满意,实施效果良好。

X-Y型天线座过顶跟踪分析

为了实现地面站天线对资源卫星等特殊用途卫星的全程无盲区跟踪,需要解决过顶跟踪问题。采用数学推理方法分析研究了X-Y型天线座的过顶跟踪原理及其盲区产生机理,结合圆轨道卫星推导出X-Y型天线座的最大跟踪角速度和跟踪盲区及其之间的关系,完成了X-Y型天线座的过顶跟踪分析,提出了在工作区域内避开跟踪盲区的方法。通过工程实践验证,采用X-Y型天线座的过顶跟踪方式,可实现工作区域内的无盲区跟踪。

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。