CN104535974A - 一种飞机雷达***校靶装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞机雷达领域，具体的说是涉及一种飞机雷达***校靶装置及其使用方法，包括电脑、激光跟踪仪、电子水平仪、伺服机构、靶标装置，电脑通过电缆分别与激光跟踪仪和伺服机构连接，激光跟踪仪安装在伺服机构上，伺服机构安装在电子水平仪上，靶标装置接收激光跟踪仪信号。激光跟踪仪发出激光测量信号到校靶装置，靶标装置的光电传感器将靶标位置信号反馈到激光跟踪仪，计算机通过伺服机构对激光跟踪仪进行控制，实现激光跟踪仪对靶标基准点对准。本发明不会对雷达造成伤害。大大减少测量面积，同时取消了靶板的摆放工作，降低了劳动成本，缩短飞机的生产周期，提升飞机的作战性能。

Description

一种飞机雷达***校靶装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及飞机雷达领域，具体的说是涉及一种飞机雷达***校靶装置及其使用方法。

背景技术

现有的校靶是利用水平仪、实物靶板和校靶装置进行的，靶板放置远，一般22米(参见附图1)，占据了厂房空间，而且是手动作业模式，产品一致性差，每架飞机测量时，测量设备反复调试，人工测量存在一定的人为误差，测量不精确。校靶夹具必须安装在雷达天线上，容易造成雷达天线的划伤。

实用新型内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种飞机雷达***校靶装置及其使用方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种飞机雷达***校靶装置，包括电脑、激光跟踪仪、电子水平仪、伺服机构、靶标装置，电脑通过电缆分别与激光跟踪仪和伺服机构连接，激光跟踪仪安装在伺服机构上，伺服机构安装在电子水平仪上，靶标装置接收激光跟踪仪信号。

所述靶标装置包括光电传感器、靶标、水泡、靶座、过渡板、雷达、雷达框，靶标和水泡，光电传感器均安装在靶座上，靶座安装在过渡板上，过渡板安装在雷达框上且位于雷达的上面，雷达固定在雷达框上。

一种使用上述飞机雷达***校靶装置的方法，其步骤如下：1)将飞机调水平，使得激光跟踪仪的测量坐标系与飞机总装配站位的装配坐标***一，调整雷达校靶装置上的水泡居中；2)选定能够确定飞机对称轴线的两个基准点2^#、12^#，在计算机内构造飞机对称轴线，激光跟踪仪发出激光测量信 号到校靶装置，校靶装置的位置信号反馈到激光跟踪仪，计算机通过伺服机构对激光跟踪仪进行控制，实现激光跟踪仪对标靶的2^#、12^#基准点对准；3)由计算机构造计算并图形显示雷达安装方向相对飞机构造水平面和对称轴线的偏差，使得操作人员可以根据图示化的操作向导，依次实现飞机对称轴线数据的读取、标靶点自动或手动测量、雷达俯仰偏差计算、雷达方位偏差计算；4)根据计算机的提出位置误差，人工调整雷达指向，调整后，重复步骤三，直到达到校靶要求。

本发明的有益效果在于：1、校准时，不和雷达天线直接接触，因此不会对雷达造成伤害。2、可以利用虚拟靶板代替原有实物靶板，大大减少测量面积，同时取消了靶板的摆放工作，降低了劳动成本，缩短飞机的生产周期。3、采用高精度的激光测量设备，提高了测量的精确度和重复测量的一致性，大幅度提高飞机的瞄准精度，从而提升飞机的作战性能。

附图说明

图1为未改进的雷达***校靶装置，

图2为本发明的结构示意图，

图3为本发明的靶标装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1、图2、图3。

一种飞机雷达***校靶装置，包括电脑1、激光跟踪仪2、电子水平仪5、伺服机构3、靶标装置4，电脑1通过电缆分别与激光跟踪仪2和伺服机构3连接，激光跟踪仪2安装在伺服机构3上，伺服机构3安装在电子水平仪5上，靶标装置4接收激光跟踪仪2信号。

所述靶标装置4包括光电传感器43、靶标41、水泡42、靶座44、过渡板47、雷达45、雷达框46，靶标41、水泡42、光电传感器43均安装在靶 座44上，靶座44安装在过渡板47上，过渡板47安装在雷达框46上且位于雷达45的上面，雷达45固定在雷达框46上。

一种上述飞机雷达***校靶的使用方法，其步骤如下：1)将飞机调水平，使得激光跟踪仪的测量坐标系与飞机总装配站位的装配坐标***一，调整雷达校靶装置上的水泡居中；2)选定能够确定飞机对称轴线的两个基准点2^#、12^#，在计算机内构造飞机对称轴线，激光跟踪仪发出激光测量信号到校靶装置，校靶装置的位置信号反馈到激光跟踪仪，计算机通过伺服机构对激光跟踪仪进行控制，实现激光跟踪仪对标靶的2^#、12^#基准点对准；3)由计算机构造计算并图形显示雷达安装方向相对飞机构造水平面和对称轴线的偏差，使得操作人员可以根据图示化的操作向导，依次实现飞机对称轴线数据的读取、标靶点自动或手动测量、雷达俯仰偏差计算、雷达方位偏差计算；4)根据计算机的提出位置误差，人工调整雷达指向，调整后，重复步骤三，直到达到校靶要求。

所述的利用激光跟踪仪测量2#、12#基准点，计算机构造飞机对称轴线的步骤如下：

1)利用激光跟踪仪测量2#、12#两个基准点P_2#、P_12#：

P_2#＝(x_2#,y_2#,z_2#),P_12#＝(x_12#,y_12#,z_12#)；

2)将P_2#、P_12#投影至XOZ平面，获得投影点P⊥XOZ 2#、P⊥XOZ 12#：

P⊥XOZ 2#＝(x_2#,0,z_2#),P⊥XOZ 12#＝(x_12#,0,z_12#)；

3)则P⊥XOZ 2#P⊥XOZ 12#即确定飞机对称轴线L；

$L\left(x\right)=P_{12\#}^{\⊥\mathrm{xoz}}+x\·d,$ 其中 $d=\frac{P_{12\#}^{\⊥\mathrm{XOZ}}{P}_{2\#}^{\⊥\mathrm{XOZ}}}{\left|\right|P_{12\#}^{\⊥\mathrm{XOZ}}{P}_{2\#}^{\⊥\mathrm{XOZ}}\left|\right|},$ 表征飞机对称轴线L的方向。

所述的计算并图形显示雷达安装方向相对飞机构造水平面和对称轴线的偏差步骤包括：

1)利用激光跟踪仪测量2个标靶点P_M1、P_M2：

P_M1＝(x_M1,y_M1,z_M1),P_M2＝(x_M2,y_M2,z_M2)；

2)根据P_M1＝(x_M1,y_M1,z_M1),P_M2＝(x_M2,y_M2,z_M2)，将其向XOZ平面投影，可计算雷达的方位误差θ_yaw:

${\mathrm{\θ}}_{\mathrm{yaw}}=\arctan \frac{z_{M2}-z_{M1}}{x_{M2}-x_{M1}}$

3)根据P_M1＝(x_M1,y_M1,z_M1),P_M2＝(x_M2,y_M2,z_M2)，将其向XOY平面投影，可计算雷达的俯仰误差θ_pitch:

${\mathrm{\θ}}_{\mathrm{pitch}}=\arctan \frac{y_{M1}-y_{M2}}{x_{M2}-x_{M1}}$

4)计算雷达在模拟靶板上的瞄准点的位置

----标靶点P_M1在模拟靶上的投影点，

----标靶点P_MA在模拟靶上的投影点，

Dev＝D×tanФ----相对的偏移量，其中，

D----标靶点P_M1至实际靶板的距离，

Ф----雷达相对飞机对称轴线的空间偏角，其计算如下

首先，计算雷达航向方向：

$d_{\mathrm{racours}}=\frac{P_{M1}{P}_{M2}}{\left|\right|P_{M1}{P}_{M2}\left|\right|}$

则， $\mathrm{\φ}=\arccos \frac{d\·d_{\mathrm{racours}}}{\left|\right|d\left|\right|\·\left|\right|d_{\mathrm{racours}}\left|\right|}=\arccos (d\·d_{\mathrm{racours}}),$

if(Ф﹥π/2),Ф＝π-Ф；

瞄准点的计算过程如下：

由P_M1 P_M2确定直线L_R

L_R(x)＝P_M1+x·d_R

其中表征直线L_R的方向，

则，P_MA＝L_R(t′)＝P_M1+t′·d_R,其中,

根据 $P_{\mathrm{MA}}^{\⊥}=(0,y_{\mathrm{MA}},Z_{\mathrm{MA}}),$ 即求得瞄准点位置

测量靶点时，激光跟踪仪的误差主要来源于：激光跟踪仪的测量误差，靶标安装座的定位误差，激光跟踪仪转站误差以及地基震动误差，减小激光跟踪仪的误差来源可以进一步提高精度。雷达安装后的方位、俯仰误差结果控制在±1′范围内。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例之一也，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的

引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种飞机雷达***校靶装置，包括电脑、激光跟踪仪、电子水平仪、伺服机构、靶标装置，其特征在于：电脑通过电缆分别与激光跟踪仪和伺服机构连接，激光跟踪仪安装在伺服机构上，伺服机构安装在电子水平仪上，靶标装置接收激光跟踪仪信号。

2.根据权利要求1所述的一种飞机雷达***校靶装置，其特征在于：所述靶标装置包括光电传感器、靶标、水泡、靶座、过渡板、雷达、雷达框，靶标、水泡、光电传感器均安装在靶座上，靶座安装在过渡板上，过渡板安装在雷达框上且位于雷达的上面，雷达固定在雷达框上。

3. 一种用权利要求1所述的飞机雷达***校靶装置的使用方法，其特征步骤如下：1）将飞机调水平，使得激光跟踪仪的测量坐标系与飞机总装配站位的装配坐标***一，调整雷达校靶装置上的水泡居中；2）选定能够确定飞机对称轴线的两个基准点，在计算机内构造飞机对称轴线，激光跟踪仪发出激光测量信号到校靶装置，校靶装置的位置信号反馈到激光跟踪仪，计算机通过伺服机构对激光跟踪仪进行控制，实现激光跟踪仪对标靶的两个基准点对准；3）由计算机构造计算并图形显示雷达安装方向相对飞机构造水平面和对称轴线的偏差，使得操作人员可以根据图示化的操作向导，依次实现飞机对称轴线数据的读取、标靶点自动或手动测量、雷达俯仰偏差计算、雷达方位偏差计算；4）根据计算机的提出位置误差，人工调整雷达指向，调整后，重复步骤三，直到达到校靶要求。