自整角机的不同安装方式对雷达方位精度的影响研究

论文摘要

方位角测量是大型雷达设备、各种导航系统以及一些控制系统感知自身状态的重要途径,因此,对方位角测量系统的研究具有重要的意义。雷达方位轴的转动角度信号传递到雷达终端,包括转角信号在机械结构的传递,自整角机将转角信号转换成模拟信号,轴角转换器进行模数转换等过程,转换后的数字信号最终送到雷达终端。在信号转换的各个过程中,都存在着一定的精度误差。在雷达误差理论的基础上,建立了基于自整角机的雷达方位角测量系统的数学模型,分析了测角系统及各典型环节误差产生的原因;课题结合典型三坐标雷达,针对自整角机的不同安装方式,根据精度实验的数据,提出了通过双通道组合的方法提高雷达方位角测量精度的方法,为产品设计提供设计依据。最后,课题利用ADAMS动态仿真软件对某型雷达天线转台系统进行了动态仿真。根据动态仿真输出的各种曲线,可以预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测和峰值载荷等,实现优化设计,还可以针对实际工作中出现的问题找出原因,进行改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 雷达系统
• 1.1.2 随动系统
• 1.1.3 方位角测量系统
• 1.2 课题的提出
• 1.2.1 雷达方位精度概述
• 1.2.2 课题的提出
• 1.3 雷达方位精度研究现状
• 1.3.1 轴角—数字变换技术的发展
• 1.3.2 雷达方位精度研究现状
• 1.4 论文的工作内容
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 雷达方位角精度及误差分析
• 2.1 关于雷达误差的讨论
• 2.1.1 系统误差与随机误差
• 2.1.2 均方根误差
• 2.2 雷达方位精度的误差
• 2.3 与雷达相关的转换误差
• 2.4 雷达方位误差的计算
• 2.4.1 误差的综合
• 2.4.2 误差合成的一般方法
• 第三章 基于自整角机的雷达方位角测量系统
• 3.1 概述
• 3.2 数据传递机构
• 3.3 自整角机
• 3.4 轴角转换器
• 3.5 常用坐标系及其转换
• 3.5.1 甲板坐标系与地理坐标系的关系
• 3.5.2 相关坐标系及船摇姿态角的规定
• 3.5.3 大地球坐标系到甲板球坐标系的变换
• 3.6 雷达方位角测量系统误差的合成
• 第四章 自整角机的安装方式对雷达方位精度的影响
• 4.1 概述
• 4.2 某型雷达简介
• 4.3 自整角机安装在方位主轴上的误差分析
• 4.3.1 十字滑块联轴器误差分析
• 4.3.2 自整角机的误差
• 4.3.3 轴角转换器的转换误差
• 4.3.4 轴角转换装置误差验证
• 4.4 自整角机安装在数据齿轮箱上的误差分析
• 4.4.1 数据齿轮箱设计及其误差分析
• 4.4.2 数据齿轮箱传动误差的检测
• 4.5 自整角机安装在方位铰链上误差分析
• 4.5.1 方位铰链的设计
• 4.5.2 方位铰链的误差分析
• 4.6 不同安装方式下方位角测量系统误差的理论计算
• 4.7 提高雷达方位角测量精度的方法与途径
• 第五章 雷达方位误差测量综合实验
• 5.1 实验方案
• 5.2 实验原始数据曲线
• 5.3 实验数据的处理
• 5.4 结果讨论
• 第六章 雷达天线转台系统的动态仿真
• 6.1 机械系统动态仿真分析基础
• 6.2 ADAMS 软件包
• 6.3 某型雷达转台系统动态仿真
• 6.3.1 天线转台结构分析
• 6.3.2 载荷分析
• 6.3.3 建立天线转台虚拟样机模型
• 6.3.4 天线转台动力学仿真
• 6.4 仿真结果分析
• 第七章 工作总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文