球载雷达稳定平台设计综述
２０１０年第２６卷第３期
２０１０．Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．３ 电子机械工程
Ｅｌｅｃｔｒｏ—Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ５
球载雷达稳定平台设计综述
钱海涛
（中国电子科技集团公司第三十八研究所， 安徽合肥２３００８８）
摘 要：主要介绍了球载雷达稳定平台的作用、特点、类型、工作原理及关键技术。根据球载雷达系统的
使用环境与技术要求，引入了阻尼技术，通过参数分析与结构设计，成功研制了被动控制式稳定平台。
对被动控制式稳定平台的设计方法与工程化过程进行了简单的阐述，并针对关键技术给出了解决方案
与实现方法，对类似的应用具有一定的参考意义。
关键词：稳定平台；被动控制；球载雷达；粘滞流体阻尼器
中图分类号：ＴＮ９５９．７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—５３００（２０１０）０３—０００５—０４
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｔａｂｌｅ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｉｒｓｈｉｐ—Ｂｏｒｎｅ Ｒａｄａｒ
ＱＩＡＮ Ｈａｌ－ｔａｏ
（Ｔｈｅ ３８ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＥＴＣ，Ｈｅｆｅｉ ２３００８８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｙｐｅ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｓｔａｂｌｅ ｐｌａｔ—
ｆｏｒｍ ｏｆ ａｉｒｓｈｉｐ－ｂｏｒｎｅ ｒａｄａｒ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｓｕｃｈ ｒａｄａｒ，ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
ｄａｍｐ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｗｉｔｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ，ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐａｓｓｉｖｅ ｓｔａｂｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｗａｓ ｄｅｖｅｌ—
ｏｐｅｄ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｎｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｐｌａｔ—
ｆｏｒｍ，ｏｆｆｅｒｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｔ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａｎ ｕｓｅｆｕｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔａｂｌｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｐａｓｓｉｖｅ；ａｉｒｓｈｉｐ ｒａｄａｒ；ｆｌｕｉｄ ｖｉｓｃｏｕｓ ｄａｍｐｅｒ
０ 引 言
稳定平台是球载雷达系统的重要组成部分，其性
能的优劣直接影响到雷达探测指标的实现与否。因
此，研制一台性能优良、可靠性高的稳定平台是球载雷
达系统研制工作中的重要内容。
１ 球载雷达稳定平台的作用与特点
稳定平台的主要作用是消除或减弱雷达载体姿态
变化对雷达天线的影响，实现天线指向可控，并可驱动
天线作预定扫描动作。球载雷达的载体——系留气球
在空中具有六个自由度，要求稳定平台稳定其横滚和
俯仰两个转动自由度，以及在限定时间内消除或减弱
前向与侧向平动自由度的影响。
球载雷达稳定平台主要有如下三个特点：
（１）对重量体积较为敏感，要求重量轻、体积小。
从雷达系统的综合性能考虑，需要尽量降低雷达系统
收稿日期：２０１０—０２～０３ 各组成部分的体积重量。这就要求稳定平台自重较
轻、体积较小。在减轻自重与体积的同时考虑其结构
刚强度及输出功率要求，即要求稳定平台具有合理的
功率重量比（Ｇ／Ｐ）；
（２）功能多，控制复杂。为了实现其稳定功能，稳
定平台必须设计为三轴稳定结构，且每个根轴均需可
控可调；
（３）维护困难，可靠性要求高。球载雷达的连续
工作时间通常要求６００ ｈ以上，在连续工作期间不允
许器件更换与维护。这就对稳定平台的可靠性提出了
较高的要求。
１．１稳定平台负载的特点
为了优化球载雷达系统的探测性能，需要缩短射
频信号传输链路，最大程度的减少射频信号的损耗。
常规做法是将发射、接收、信号处理等电子设备与天线
一体化设计，在稳定平台的控制下同步运动。省去了
旋转关节并简化了汇流环。这就导致稳定平台的负载 ６ 电子机械工程 第２６卷
具有体积、重量较大的特点，提高了稳定平台的技术要
求，增加了设计难度。
１．２稳定平台的设计依据与指标
球载雷达稳定平台的主要设计依据与指标有：
・气球在空中飘浮的姿态参数；
・负载的质量与结构尺寸；
・负载的转速与加速度要求；
・稳定精度与稳定时间要求；
・定位精度要求；
・环境与可靠性要求。
设计中对上述要求与指标进行综合考虑，平衡其
制约关系，遵循轻小化，可靠的设计原则，展开稳定平
台的设计工作。
２ 稳定平台类型与选择
稳定平台从控制方式上可划分为主动控制式与被
动控制式两种类型。
主动控制式稳定平台是在平台转轴上施加动力
源，主动控制转轴的转速与转角来抵消载体姿态的变
化，以保持负载姿态的稳定；主动控制式稳定平台适用
于负载惯量较小、反应速度较快、稳定精度较高的场
合。但其结构与控制复杂、重量与体积相对较大。
被动控制式稳定平台是利用耗能装置将负载姿态
变化产生的机械能迅速消耗转化，从而把负载姿态稳
定在要求范围以内。被动控制式稳定平台适用于负载
惯量较大、反应速度较慢、稳定精度较低的场合。但其
结构与控制简单、重量与体积相对较小。
在本方案中稳定平台负载惯量较大、反应速度与
稳定精度要求较低，同时有轻小化要求，故稳定平台类
型最终定为被动控制式稳定平台。
３ 稳定平台结构与工作原理
基于上述考虑及指标要求，经过结构优化与仿真，
最终结构设计为：通过连轴节连接的定机座与动机座
构成了稳定平台的主体结构，四根耗能装置（阻尼器）
以两端铰接的形式对称安装在定机座与动机座四角之
间，具有结构与视觉上的稳定性与美观性。动机座上
安装有驱动、控制、测量元件等。稳定平台通过定机座
的安装接口与气球连接，天线吊装在动机座的转盘下，
通过齿轮传动链驱动转盘转动而完成天线的预定扫描
运动。
气球姿态发生变化时，定机座与动机座产生相对
运动，耗能装置（阻尼器）在被动拉伸或压缩的同时将 天线摆动的机械能消耗转化而起到稳定天线的作用。
即利用阻尼技术将天线载荷的机械能转化为热能散发
掉，使天线载荷在限定时间里稳定在要求的摆角内。
稳定平台原理模型如图１所示。
ＡＡ ，ＢＢ ，ＣＣ ，ＤＤ 为阻尼器，ＡＢＣＤ为定机座； Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 为动机座；Ｐ为边轴节 图１球载雷达稳定平台原理模型
针对稳定平台的重量要求，在材料上大量采用轻
质铝合金材料。在部分刚强度要求较高的位置采用了
高强度钢板及空心薄壁焊接技术，在保证了刚度、强度
的同时减轻了重量。
稳定平台结构设计具有以下技术特点：
（１）十字连轴节悬挂承载：二轴异面垂直布置，最
大程度的减小了结构件的体积与重量。同时零件加工
简单，装配方便；
（２）阻尼器同时工作：四根阻尼器对称布置，双向
作用，可同时发生耗能作用，减小了阻尼器的单位体积
与重量；
（３）齿轮驱动天线扫描：传动链简单、可靠，有效
提高了传动精度与效率，维护方便；
（４）双电机并联驱动：可靠性高，一台电机维护或
更换时，另一台可单独工作，维持系统正常运转。
４ 稳定平台载荷分析
稳定平台设计中首先要根据载荷大小计算稳定平
台工作需要的驱动功率（或驱动力矩），并据此选择合
适的传动形式及驱动元件。稳定平台的载荷取决于负
载质量与结构尺寸、转速与加速度等指标，主要由惯性
载荷、附加风载荷及摩擦载荷组成。
４．１惯性载荷
惯性载荷是由于一定质量的物体具有加速度或者
角加速度才产生的。稳定平台负载工作时作圆周或扇
形扫描运动，扫描中有加减速运动过程，
需要计算其惯 第３期 钱海涛：球载雷达稳定平台设计综述 ７
性载荷。
负载由椭圆口径的抛物面天线及长方体形状的机
柜组合而成，机柜、天线按质量均匀分布考虑。机柜转
动惯量为：
‘，。： （口 ＋ｂ２） ９１ ｋｇ．ｍ２
天线转动惯量为：
＝字［ －１１】一 ｍ２ 一４【７（ 一） Ｊ～～ ｇ “
Ｐ＝２ｆ（ｆ为焦距） ／３：１ Ｒ２
Ｐ
式中：Ｒ为天线椭圆Ｅｌ径半长轴。
机柜与天线质心对转轴的具有偏心ｅ ，ｅ 。根据
平行轴定理，负载总的转动惯量为：
Ｊ＝Ｊ１＋ｍ１ｅ ＋ ＋ｍ２ｅ； ４００ｋｇ・ｍ
最后根据加速度ｏＬ，得惯性载荷（或惯性力矩）为：
Ｍｊ＝ ＝８．４ Ｎｍ
４．２附加风载荷
雷达系统在天线罩内工作，不受自然风力影响，但
天线扫描过程中会由于空气阻力的作用而产生附加风
载荷。附加风载荷大小与天线Ｅｌ径及转速有关，必须
对附加风载荷（即附加风力矩）大小进行估算。
附加风力矩：
＝ Ａ ・ ５．１６Ⅳｍ
式中：Ｃ 为风力系数；ｇ为动压头（Ｎ／ｍ ）；Ａ为天线口
径面积（Ｉｎ ）； 为相对风速（ｍ／ｓ）； 为角速度（ｒａｃＥ／
ｓ）； 为天线半径轴（ｍ）。
４．３驱动功率计算
由上述分析可知稳定平台的总体载荷，即需要的
最小驱动力矩为：
Ｍ＝ｋ（Ｍ１＋ ）一６３ Ｎｍ
式中：ｋ为考虑摩擦载荷后的修正系数。
根据驱动力矩及天线转速的要求，经过电机、减速
机及末级齿轮副之间转矩与速比的匹配优化，稳定平
台输出功率确定如下：
额定功率：
Ｐｄ＝１４５ Ｗ
额定输出力矩为： ＝１４７ Ｎｍ
安全系数：
＝ Ｔｍ ２．３
５ 关键技术与解决方案
在被动控制式稳定平台中，需要一种耗能装置将
天线姿态变化产生的机械能消耗转化，从而可以在限
定时间内把天线的姿态变化控制在要求范围内。因
此，耗能装置的选择与设计技术（即被动控制技术）为
被动控制式稳定平台的关键技术。
５．１耗能装置选择
被动控制装置中常用各种阻尼器作为耗能装置，
阻尼器类型有摩擦阻尼器、弹塑性阻尼器、粘弹性阻尼
器及粘滞流体阻尼器等几类。结合具体的使用环境与
要求进行筛选，粘滞流体阻尼器的特点符合球载雷达
稳定平台的使用要求，故选择粘滞流体阻尼器作为耗
能装置。
粘滞流体阻尼器是一种无刚度的速度相关型阻尼
器。作为一种耗能减振装置，它不改变主体结构的刚
度，只对主体结构提供附加阻尼。在低频工作范围，
阻尼器的阻尼力与活塞的运动速度近似呈线性关系。
５．２ 阻尼器的工作原理与特点
针对稳定平台的结构型式特点，开发了活塞式粘
滞流体阻尼器。
活塞式粘滞流体阻尼器主要由缸筒、活塞、阻尼材
料、密封件和连接铰链等部分组成。活塞上设计有阻
尼孔，缸筒空腔内装满半流体高分子化合物作为阻尼
介质。阻尼器的原理示意如图２所示。
图２阻尼器结构原理不意图
稳定平台工作时，通过连接铰链带动活塞与缸筒
之间发生相对运动，由于活塞两侧的压力差使半流体
阻尼材料从阻尼孔中通过，阻尼材料流动时与阻尼孔
产生粘滞阻力，将机械能迅速转化为热能并释放，达到
耗能与缓冲作用。
稳定平台用粘滞流体阻尼器采用了一种半流体高
分子化合物作为阻尼介质，与常用的各类矿物油阻尼
某无人机载监视雷达天线稳定系统设计
某无人机载监视雷达天线稳定系统设计
陈美芳;王虎
【期刊名称】《电子机械工程》
【年(卷),期】2015(031)002
【摘 要】稳定系统是雷达的重要分系统之一.文中在传统设计方法的基础上,将结构设计和伺服控制进行高度集成,充分考虑各自的特点,通过合理设计和精心布局,找到了一种重量轻、体积小、精度高的无人机载稳定系统.文中对无人机载监视雷达稳定系统的组成、结构设计、伺服控制以及关键技术进行了阐述.实践证明,该稳定系统的各项指标均满足性能和实际使用要求.该设计为今后类似的设计提供了宝贵的经验.
【总页数】4页(P26-28,32)
【作 者】陈美芳;王虎
【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088
【正文语种】中 文
【中图分类】TN820.8
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一种可移动式天气雷达装载平台设计与分析
第３４卷第２期 ２０１８年４月 电子机械工程
Ｅｌｅｃｔｒｏ—Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎ＃ｎｅｅｒｉｎｇ ·结构设计·
ＤＯＩ：１０．１９６５９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—５３００．２０１８．０２．００１
一种可移动式天气雷达装载平台设计与分析
程海平
（安徽四创电子股份有限公司，安徽合肥２３００８８）
摘要：文中介绍了一种可移动式雷达装载平台的结构设计与分析。该装载平台上集成了电子方舱、天 线转台举升机构等，取消了传统机动雷达的运输载车，采用普通货车作为运输转场平台，有效降低了雷 达全寿命周期的使用维护成本。文中详细分析了该机构在不同风速工况下的受力情况和计算结果．并
利用有限元分析软件对转台翻转机构结构件进行了力学分析与优化设计。对实物的实际测量和使用表 明，该雷达的装载平台设计是成功的，完全满足雷达的使用要求
关键词：雷达结构；可移动式天气雷达：计算机辅助设计：结构设计 中图分类号：ＴＮ８７６．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—５３００（２０１８）０２—０００１—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ａ Ｌｏａｄｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ Ｍｏｖａｂｌｅ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｒａｄａｒ
ＣＨＥＮＧ Ｈａｉ－ｐｉｎｇ （Ａｎｈｕｉ Ｓｕｎ—ｃｒｅａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ ２３００８８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ａ ｌｏａｄｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｍｏｖａｂｌｅ ｒａｄａｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａ— ｐｅｒ．Ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃａｂｉｎｅｔ，ｔｈｅ ｌｉｆｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ ａｎｔｅｎｎａ ｔｕｒｎｔａ—
ｂｌｅ，ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｔｒｕｃｋｓ，ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｖｅｈｉｃｌｅ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｒａｄａｒ，ａｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ．ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｕｓｅ＆ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｃｏｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｌｉｆｅ ｃｙｃｌｅ．Ｔｈｅ
基于动态规划的气球载雷达系统可靠性研究
２０１１年１Ｏ月 第３４卷第５期 舰船电子对抗 ＳＨＩＰＢＯＡＲＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ Ｃ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ Ｏｃｔ．２０１１ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．５
基于动态规划的气球载雷达系统可靠性研究
李子鸣，肖文杰
（空军雷达学院，武汉４３００１９）
摘要：为提高气球载雷达系统的可靠性，建立了一种基于动态规划的可靠性模型。通过在设计阶段考虑系统载重
量、体积等限制条件并合理选择各部件的备用件数，使系统的可靠性得到提高。实例的计算结果表明该模型的有 效性。 关键词：气球载雷达系统；可靠性；动态规划
中图分类号：ＴＮ９５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ３２—１４１３（２０１１）０５—００６０—０２
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｔｏ Ｔｈｅ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｓｔａｔ Ｒａｄａｒ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ
ＬＩ Ｚｉ—ｍｉｎｇ。ＸＩＡＯ Ｗｅｎ—ｊ ｉｅ
（Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｒａｄａｒ Ａｃａｄｅｍｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００１９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｅｒｏｓｔａｔ ｒａｄａｒ ｓｙｓｔｅｍ，ａ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｙｎａｍ—
ｉｃ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｙｓｔｅｍ
ｌｏａｄ，ｖｏｌｕｍｅ，ｅｔｃ．ａｒｅ ｔａｋｅｎ ｉｎｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｐａｒｅ ｐａｒｔｓ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｒｅａｓｏｎａ—
ｂｌｙ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅ ｐｒｏｖｅｓ
基于DSP的舰载搜索雷达稳定平台交流伺服系统的设计
２００６年８月 第２９卷第４期 舰船电子对抗 ＳＨＩＰＢＯＡＲＤ Ｅｌ ＥＣＴＲ（）ＮＩＣ ＣＯＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ Ａｕｇ．２００６ Ｖｏ１．２９ ＮＯ．４
基于ＤＳＰ的舰载搜索雷达稳定平台
交流伺服系统的设计
赵金锴 ，笪林荣
（１．西安电子科技大学，西安７１００７１；２．船舶重工集团公司７２３所，扬州２２５００１）
摘要：给出了一种基于ＤＳＰ的舰载搜索雷达交流伺服控制系统的设计方法。采用高速数字信号处理芯片 ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａ作控制主体，交流变频器和交流无刷电机作驱动，采用先进的数字ＰＩＤ控制算法，组成全 数字交流伺服系统，保证系统具有很高的精度、可靠的稳定性和良好的可扩展性。仿真试验表明该设计满 足舰载雷达伺服控制系统的要求。 关键词：ＤＳＰ；ＥＰＬＤ；ＰＩＤ控制算法；数字交流伺服控制 中图分类号：ＴＮ９５９．１ １；ＴＭ３８３．４ ２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：ＣＮ３２—１４１３（２００６）０４—００５０—０４
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＡＣ Ｓｅｒｖｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ
Ｓｈｉｐｂｏｒｎｅ Ｓｅａｒｃｈ Ｒａｄａｒ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｐｌａｔｆｏｒｍ
ＺＨＡＯ Ｊｉｎ—ｋａｉ ．ＤＡ Ｌｉｎ—ｒｏｎｇ。
（１．Ｘｉｄｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｘｉ’ａｎ ７１００７１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ ７２３ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＳ１Ｃ．Ｙａｎｇｚｈｏｕ ２２５００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｓｈｉｐｂｏｒｎｅ ｓｅａｒｃｈ ｒａｄａｒ ＡＣ ｓｅｒｖｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ ｉｓ ｐｒｏ—
ｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｅ ｕｓｅ ａ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｈｉｐ——ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ。ＡＣ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ＡＣ ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ｍｏｔｏｒ ｔＯ ｄｒｉｖｅ，ａｄｏｐｔ ａｄ—
Saber Designer在雷达天线稳定平台伺服系统设计调试中的应用
第３ｌ卷第３期 ２０１１年９月 雷达与对抗 ＲＡＤＡＲ＆ＥＣＭ Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．３ Ｓｅｐｔ．２０１１
Ｓａｂｅｒ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ在雷达天线稳定平台
伺服系统设计调试中的应用
陶春荣，谢向前
（南京船舶雷达研究所，南京２１０００３）
摘要：介绍了以Ｓａｂｅｒ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ软件为仿真平台的舰载雷达天线稳定平台系统控制参数仿真 设计，并对最终的仿真结果和试验结果进行了对比验证。结果表明，利用该软件将大大提高系
统的设计、调试效率。 关键词：雷达；天线稳定平台；伺服系统；Ｓａｂｅｒ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ
中图分类号：ＴＮ８２０．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９—０４０１（２０１１）０３—００５４—０４
Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓａｂｅｒ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ
ｏｆ ｓｅｒｖｏ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｒａｄａｒ ａｎｔｅｎｎａ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ
ＴＡＯ Ｃｈｕｎ—ｒｏｎｇ ＸＩＥ Ｘｉａｎｇ—ｑｉａｎ
（Ｎａｎｆｉｎｇ Ｍａｒｉｎｅ Ｒａｄａｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｆｉｎｇ ２１０００３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｈｉｐｂｏｒｎｅ ｒａｄａｒ ａｎｔｅｎｎａ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ
ｐｌａｔｆｏｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｓａｂｅｒ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｓ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｏ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｃａｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．
一种球载雷达汇流环设计
一种球载雷达汇流环设计
赵克俊;郑传荣;邓书山;刘文科
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】2015(035)003
【摘 要】针对某球载雷达汇流环技术要求,对组成部分方案进行了论证,提出了关键技术及解决途径.通过在雷达中的实际使用,该汇流环完全能够满足球载雷达技术要求.
【总页数】3页(P57-59)
【作 者】赵克俊;郑传荣;邓书山;刘文科
【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230088
【正文语种】中 文
【中图分类】TH16
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4.CINRAD/CA天气雷达汇流环故障诊断 [J], 郁兵林; 贾乐
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舰载一维相扫雷达电子稳定设计与仿真分析
设计开发数字技术 与应用
129舰体由于海浪的冲击和颠簸会发生摇动,带动舰载雷达天线产生摇动,这种摇摆轻者影响雷达测量精度,重者造成雷达丢失目标。为了克服舰的摇摆对雷达测量精度、探测空域带来的影响,雷达需要采用天线稳定系统。天线稳定系统一般采用机电或者液压稳定平台,来消除船体摇摆对天线的影响[1];这样的平台体积大,重量重,可靠性低。应用电子稳定技术,可以取消笨重的机械稳定平台,减轻天线重量,提高可靠性。1 电子稳定平台工作原理舰载搜索雷达电子稳定平台并不是一个专门的设备,而是依靠相控阵雷达资源调度器、伺服系统、数据处理器、信号处理器等分系统协同工作来实现雷达的稳定搜索。1.1 搜索空域稳定的保持伺服系统接收舰摇信息,根据舰摇信息和天线方位值计算出不同仰角空域(大地坐标)对应的波束指向值(甲板坐标)及方位补偿值;资源调度器根据甲板坐标俯仰值及波位安排形成天线波束,同时送往信号处理供其形成点迹坐标使用;信号处理按不同波位的方位补偿值建立杂波图并形成目标录取点迹(甲板坐标);数据处理将收到的点迹变为大地坐标后再进行航迹跟踪处理。经过处理后,雷达可均匀覆盖每一个俯仰搜索波位,并对监视和搜索到的目标保持连续跟踪。数据处理将目标的甲板球坐标变换到大地球坐标,变换后可在大地坐标系下对目标进行跟踪。其坐标变换方法[5]为:EcRPAcRPAcPEcEHEcRPAcEcPAcEcRPEcRAcEcRAsincoscos)sinsincoscos(sincosarcsinsincossincoscoscossincossinsinsinsinsincoscosarctan (1)式中,(A,E)为天线的大地球坐标,A为方位角,E为俯仰角;(Ac,Ec)为天线的甲板球坐标,Ac为方位角,Ec为俯仰角;(H,P,R)为船上平台罗经提供的船的姿态角,H为航向角,P为纵倾角,R为横倾角。伺服系统在已知甲板方位的情况下,将大地坐标的俯仰值变换舰载一维相扫雷达电子稳定设计与仿真分析秦琨(上海航天电子技术研究所,上海 201109)摘要:舰载搜索雷达天线一般采用机械稳定平台以消除船体摇摆的影响,但具有体积大、重量重等缺点,本文分析了一维相扫雷达采用电子稳定平台的工作原理并进行仿真分析。关键词:舰载雷达；一维相扫雷达；稳定平台中图分类号:TN95文献标识码:A文章编号:1007-9416(2017)10-0129-02
机载摄像稳定平台的设计与控制
机载摄像稳定平台的设计与控制
摄影和摄像是人类记录和传播信息的重要方式之一。随着科技的进步，现代摄影和摄像设备越来越先进，其中机载摄像稳定平台在提高拍摄质量和稳定性方面起到了重要作用。本文将探讨机载摄像稳定平台的设计与控制原理。
一、机载摄像稳定平台的概述
机载摄像稳定平台是一种能够稳定支持摄像设备的装置，以降低震动和抖动对图像质量的影响。它主要由机械部分和控制部分组成。机械部分包括云台、陀螺仪等元件，用于实现稳定的机械结构。控制部分则负责根据传感器的信号来对机载摄像稳定平台进行控制，保持摄像设备的稳定。
二、机载摄像稳定平台的设计
1. 机械设计
机械设计是机载摄像稳定平台设计的重要组成部分。首先，需要根据摄像设备的尺寸和重量来确定云台的结构和尺寸。其次，需要考虑云台的稳定性和承载能力，选择适合的材料和结构。同时，还要考虑机载摄像稳定平台的重量和尺寸适应性，以便于在航空器上安装和使用。
2. 陀螺仪设计
陀螺仪是机载摄像稳定平台控制的关键元件之一。陀螺仪能够感知和测量航空器的姿态变化，并通过控制系统来控制云台的运动，保持摄像设备的稳定。在设计陀螺仪时，需要考虑其测量精度、响应速度和功耗等因素，以实现稳定平台的精准控制。
3. 控制系统设计 机载摄像稳定平台的控制系统是实现稳定平台控制的核心。控制系统应根据陀螺仪的信号来实时调整云台的运动，以保持摄像设备的稳定。在设计控制系统时，需要考虑控制算法的稳定性和抗干扰能力，以应对外界环境的不确定性和干扰。
三、机载摄像稳定平台的控制原理
机载摄像稳定平台的控制原理主要分为姿态控制和位移控制两部分。姿态控制用于控制云台的旋转角度，以保持摄像设备的水平姿态；位移控制则用于控制云台的平移运动，以跟踪目标的位置。具体的控制原理包括陀螺仪信号的处理、控制算法的设计和动力系统的控制等。
四、机载摄像稳定平台的应用
机载摄像稳定平台广泛应用于航空摄影、地理勘测、军事侦察和电影拍摄等领域。它能够提供稳定的视频和图像数据，为用户提供准确、清晰的视角，优化信息获取和数据处理效率。同时，机载摄像稳定平台还可以与其他设备和系统配合使用，实现更复杂的任务和功能。
船载三自由度并联稳定平台的设计及运动学分析
Vol. 44, No. 5
Mar., 2022第
44卷第
5期
2022年
3月舰船科学技术
SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY
船载三自由度并联稳定平台的设计及运动学分析
图雅"，杜佳璐
1,刘文吉
1
(1.大连海事大学船舶电气工程学院，辽宁大连
116026;
2.大连东软信息学院智能与电子工程学院，辽宁大连
116023)
摘 要：针对船载设备在海洋中会受到
6个自由度的影响，设计一种船载三自由度稳定平台，能够补偿升
沉、横摇和纵摇。分析了稳定平台的逆运动学特性，利用
Matlab/Simulink的
Simscape工具建立了虚拟样机测试系
统。在平台模型中添加了姿态传感器，根据逆运动学算法，实现了虚拟样机仿真系统的物理仿真。实验表明，设计
的三自由度并联稳定平台能在一定范围内有效的进行波浪姿态补偿。
关键词：三自由度并联稳定平台；虚拟样机；逆运动学
中图分类号：
U661.3 文献标识码：
A
文章编号：
1672 - 7649(2022)05 - 0154 - 04 doi
： 10.3404/j.issn.l672 - 7649.2022.05.033
Design and kinematics analysis of 3-DOF ship-borne parallel stabilization platform
TU Ya1'2, DU Jia-lu1, LIU Wen-ji1
(1. School of Marine Electrical Engineering, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China; 2. School of Intelligence and Electric
al Engineering, Dalian Neusoft University of Information, Dalian 116023, China)
Abstract: Aiming at the influence of six degrees of freedom on shipbome equipment in the ocean, a three-degree of
舰载雷达稳定平台系统
舰载雷达稳定平台系统
蒋同兴
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】1991(000)001
【摘 要】本文叙述一种舰载雷达的稳定平台系统。在该系统跟随正弦信号时,根据误差级数理论,对系统的稳态误差的计算进行了推导和分析,并给出一些有用的结果。
【总页数】5页(P19-23)
【作 者】蒋同兴
【作者单位】无
【正文语种】中 文
【中图分类】U665.22
【相关文献】
1.阻尼孔在搜索雷达稳定平台系统中的应用 [J], 吕戎
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3.基于模糊控制参数自整定的舰载雷达三轴稳定控制 [J], 崔恒荣; 秦雅; 卞玮章
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5.舰载雷达稳定平台基座优化设计 [J], 严荣军
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