无人机雷达天线稳定平台的优化设计研究
2015-01-21陈国虎俞竹青吕学能
机电工程 2015年10期
陈国虎,俞竹青,吕学能
(1.杭州航海仪器有限公司,浙江杭州310024;2.常州大学机械工程学院,江苏常州213164)
0 引言
稳定跟踪平台是惯性技术应用的重要领域之一,其功能是隔离载体的角运动和线振动使被稳定对象相对某方位保持稳定并可对目标进行自动跟踪[1-2],由光纤陀螺仪测定平台实时姿态,通过嵌入式工控系统分析运算、光电编码器与交流伺服电机组合驱动平台以实现天线指向的稳定。本研究的稳定平台应用于无人机机载雷达,隔离由于震动导致的雷达探测误差,由于机型较小,载重有限,传统雷达稳定平台重量、转动惯量较大,反应不够灵活。
针对上述问题,本研究对稳定平台进行基于刚度、强度条件下以减轻重量为目标的优化设计,对提高平台灵敏度、降低功耗、扩大稳定平台的应用领域有重要意义。
1 稳定平台结构模型
稳定平台通常有多种结构布局和支承方式。一般采用机电式两轴[3]或三轴多框架结构[4-5](稳定平台结构布局如图1所示)。三轴方式较两轴方式增加了在方位方向对天线高频振动的过滤,其工作性能较好,为了达到较好性能,项目采用三轴结构。

图1 稳定平台结构布局
根据上述原理,以满足稳定平台设计技术要求为前提,考虑电机、减速机、陀螺仪等结构件的布置,利用Creo2.0 完成模型设计,本研究初步确定了稳定平台的机械模型。
稳定平台三维模型如图2所示。

图2 稳定平台三维模型
2 稳定平台载荷分析
在工作时,随着飞行姿势的改变,在转弯、俯冲、加速时稳定平台姿态自动调整以确保雷达天线的指向稳定。……
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