机动式空馈相控阵弹道精密测量雷达结构精度分析

论文摘要

本文所涉及的弹道精密测量雷达是我国第一部可用于实战和靶场测量的采用透镜式空馈体制的车载机动式大型相控阵雷达，该雷达具有很高的测量精度、良好的机动性，对系统结构也提出了很高的精度要求。作为雷达测量精度重要组成部分的系统结构精度，既对测量精度有着重大影响，其本身又极易受各种误差的影响，因此必须对系统结构精度进行合理地分析与设计。本文对该雷达系统结构精度进行了分析，对主要误差——天线平台变形进行了仿真分析。文中找出了影响系统结构精度的所有误差源，并采用极值法和统计法等方法进行了误差分配，提出系统的各组成部分的精度设计指标；文中还阐述了用于平台结构变形分析的有限元法基本原理和建模方法，建立了平台的有限元模型，利用I-deas软件进行了平台结构变形仿真分析，得到平台在各工况下的变形趋势，找出了设计方案的薄弱点，并据此修改了设计方案，提高了设计准确性，缩短了研制周期。该雷达的研制成功填补了国内空馈相控阵体制雷达的空白，对今后我国同类产品的研制具有显著的指导意义。本文对雷达结构精度的分析和对平台的有限元分析方法，可供其他雷达进行结构精度设计与分析时参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 空馈相控阵雷达的国内外研究状况
• 1.3 结构精度分析方法综述
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 天线车总体方案设计
• 2.1 天线车的工作环境
• 2.2 天线车的设备组成
• 2.3 天线车总体方案的确定
• 2.4 天线车系统结构精度及指标要求
• 3 天线车系统结构精度分析
• 3.1 系统结构精度分析理论的介绍
• 3.1.1 系统结构精度分析的步骤
• 3.1.2 系统结构误差的分配方法
• 3.1.3 系统结构误差分配的具体计算方法
• 3.2 天线车系统结构精度分析目标
• 3.3 对目标参数有影响的误差源的分析
• 3.3.1 结构变形
• 3.3.2 承载平台水平度误差
• 3.3.3 天线阵面温度一致性
• 3.4 各种误差源误差参数的确定及减小误差的措施
• 3.4.1 合理进行天线热设计，保证阵面温度一致性
• 3.4.2 平台坐标系与天线阵面坐标系的转换
• 3.4.3 馈源相对天线阵面六自由度位置误差参数的确定及减小误差的措施
• 3.4.4 馈源相对大地三偏转角误差参数的确定及减小误差的措施
• 3.5 目标参数误差的分配
• 3.5.1 馈源相对天线六自由度误差的分配
• 3.5.2 馈源相对大地偏转误差的分配
• 3.6 结构关键件的确定
• 4 承载平台的结构变形分析及其结构实现
• 4.1 承载平台结构变形分析方法
• 4.1.1 有限元分析方法
• 4.1.2 I-DEAS 软件简介
• 4.1.3 有限元模型的类型
• 4.1.4 有限元模型的处理
• 4.1.5 有限元单元划分
• 4.1.6 确立边界条件
• 4.2 承载平台的初步设计
• 4.2.1 建立承载平台的有限元模型
• 4.2.2 计算结果分析
• 4.3 重新设计平台方案一
• 4.3.1 重新建立平台有限元模型
• 4.3.2 计算结果分析
• 4.4 大平台方案二
• 4.4.1 误差补偿与误差抵消技术在机械精度设计中的应用
• 4.4.2 方案设计及有限元模型的建立
• 4.4.3 计算结果分析
• 4.5 平台结构变形结论
• 4.6 承载大平台的结构实现
• 5 研究总结与展望
• 致谢
• 参考文献