CN110174653A - 一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台，包括升降平台连接头、连接杆、编码器、电机、控制电线、供电调速模块、隔转轴承、上壳体、下壳体、U型连接器，升降平台连接头与连接杆上部固连，连接杆下部为开口向下的凹形腔结构，编码器和电机从上到下依次嵌入并固定在凹形腔内，编码器与供电调速模块相连，隔转轴承套设于连接杆下部凹形腔的外圆柱面上，上壳体套设于隔转轴承外圈，下壳体的中心通孔套设于电机的电机轴上，U型连接器上部固接在下壳体上，毫米波雷达组件与U型连接器下部两侧固接。该转台具有质量轻、体积小、转速可遥控等优点，能够搭载于无人机、吊车栏等快速升降平台，真实、高效地模拟末敏弹的稳态扫描过程。

Description

一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台

技术领域

本发明属于毫米波测试领域，具体涉及一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台。

背景技术

末端敏感弹药简称末敏弹，最早由美国提出并开展研发。在上世纪七十年代，美国多家军事装备公司提出了《目标定向末端激活弹在武器上的应用》的报告，首次提出了末敏弹的概念。末敏弹多为子母式结构，即一枚母弹装载若干枚末敏子弹，末敏子弹主要由降落伞/翼***、弹上计算机、敏感器、***成型弹丸(EFP)战斗部及安全起爆装置等组成。作战时母弹在目标区上空按预定高度抛出末敏子弹，带自担达到稳态扫描状态时，开始对攻击区域内的目标自主搜索、探测、识别、瞄准直至起爆战斗部从顶部攻击目标。末敏弹可以由多种平台发射，母弹可以是炮弹、火箭弹、导弹、航弹、航空布撒器等，在某些情况下甚至可以从飞机或者无人机上直接投放末敏子弹。母弹在目标区上空一定高度抛出子弹，子弹下降一段距离后形成稳态扫描，末敏子弹在降落伞的非对称气动力的作用下以速度V沿铅垂方向匀速下落，子弹体轴线与铅锤方向成一约30度的夹角，即扫描角。同时为了保证在一定范围内搜索目标且不遗漏目标，末敏子弹轴绕铅垂线以不小于2Vt·tan30°/L转/秒的转速旋转。这样，末敏子弹在空中一边旋转下落，一边搜索目标，一旦发现目标，即刻启动信号，引爆***射出EFP摧毁目标。

末敏子弹毫米波雷达探测识别及命中概率研究是弹药工程应用中至关重要的一个环节，直接决定末敏子弹的作战性能。若通过炮射试验来了解弹载毫米波雷达的探测识别性能，存在母弹散布、风雨气象干扰、需布置大量装甲目标、试验场地限制、试验人员安全等诸多不便，因此仅靠炮射或空抛实验研究末敏子弹毫米波雷达探测识别及命中概率耗资大、周期长，难以取得具有统计意义的足够数据量。

申请号为CN201711325415.6公开了一种弹载毫米波测试***，包括转台和高塔，所述转台设于高塔上，所述高塔设于地面上，所述转台内部设有伺服电机，所述高塔上设有与伺服电机连接的伺服电机控制器，所述转台上设有激光器，所述激光器上连接有锂电池以及数据记录仪，所述高塔前方的地面上还设有模拟目标，该种弹载毫米波测试***解决了弹载毫米波在末敏子弹稳态扫描时难以精度测量的问题。但是该***较为笨重，无法搭载于无人机、吊车栏等快速升降平台，不能动态、高效地模拟真实的末敏弹毫米波雷达扫描过程。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台，通过搭载于无人机及吊车栏等快速升降平台，可以真实模拟末敏子弹在空中一边旋转下落，一边搜索目标的稳态扫描过程。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台，包括升降平台连接头、连接杆、编码器、电机、控制电线、供电调速模块、隔转轴承、上壳体、下壳体、U型连接器，所述升降平台连接头与连接杆上部固连，所述连接杆下部为开口向下的凹形腔结构，所述编码器和电机从上到下依次嵌入并固定在所述凹形腔内，所述编码器通过控制电线与外部的供电调速模块相连，隔转轴承内圈套设于连接杆下部凹形腔的外圆柱面上，所述上壳体套设于隔转轴承外圈，所述下壳体的中心通孔套设于电机的电机轴上，且下壳体与上壳体固定连接，所述U型连接器采用倒U形设置，所述U型连接器上部固接在下壳体上，毫米波雷达组件与U型连接器下部两侧固定连接。

进一步地，所述转台通过升降平台连接头与升降平台固定连接，所述连接杆可伸缩，所述升降平台为无人机或吊车栏或高塔电梯。

进一步地，隔转轴承内圈上端由定位垫圈旋紧固定，隔转轴承内圈下端抵接在连接杆下部的台阶面上。

进一步地，所述升降平台连接头为倒三角板，下端顶角倒圆，上部设有弧形槽，底端设有通孔，连接杆通过***升降平台连接头的所述弧形槽和底端的通孔的两个螺栓与升降平台连接头相连。

进一步地，所述供电调速模块包括直流电源、PWM信号发生器和转速信号无线收发机。

进一步地，所述隔转轴承为角接触球轴承。

进一步地，所述上壳体与下壳体之间采用螺纹连接，下壳体为山字形截面回转体，下壳体底端面开设有若干个环形通孔和一个中心通孔。

进一步地，下壳体的中心通孔与电机的输出轴之间的连接方式为过渡配合。

进一步地，所述转台还包括支撑棒，所述支撑棒一端铰接在毫米波雷达组件上，另一端铰接于U型连接器，所述支撑棒可伸缩，其两端为铰接头。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

(1)、质量轻、体积小，方便携带以及更换不同型号的毫米波雷达，可搭载于无人机、吊车栏等快速升降平台，实现毫米波雷达动态多角度旋转扫描，真实的模拟末敏弹的稳态扫描过程，省去了毫米波雷达探测波束与目标的对准过程，减少试验时间成本；

(2)、采用无线遥控的方式控制转台转速，一次升降可实现多种不同转速的毫米波雷达测试，大大提升测试效率。

附图说明

图1是本发明测试转台的剖面结构示意图。

图2为本发明测试转台的结构示意图。

图3为本发明测试转台的转速调节原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

如图1-3所示，一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台，包括升降平台连接头1、连接杆2、编码器3、电机4、控制电线5、供电调速模块6、隔转轴承7、上壳体9、下壳体10、U型连接器11和支撑棒12，升降平台连接头1与连接杆2上部固连，连接杆2下部为开口向下的凹形腔结构，编码器3和电机4从上到下依次嵌入并固定在所述凹形腔内，编码器3通过控制电线5与外部的供电调速模块6相连，隔转轴承7内圈套设于连接杆2下部凹形腔的外圆柱面上，所述上壳体9套设于隔转轴承7外圈，下壳体10的中心通孔套设于电机4的电机轴上，且下壳体10与上壳体9固接，所述U型连接器11采用倒U形设置，所述U型连接器11上部固接在下壳体上，毫米波雷达组件13与U型连接器11下部两侧固接；支撑棒12一端铰接在毫米波雷达组件13上，其另一端铰接于U型连接器11上部，用于约束毫米波雷达组件13的转动。优选地，连接杆2通过两个螺栓与升降平台连接头1连接；编码器3和电机4依次嵌入连接杆2下端的凹形腔里，并用螺钉固定；毫米波雷达组件13通过两个沉头螺钉与U型连接器11固定，所述隔转轴承7起到的作用有两个方面：1.承受壳体和探测器引起的轴向力；2.隔离旋转部件和非旋转部件。

进一步地，所述转台通过升降平台连接头1与升降平台固定连接。

进一步地，隔转轴承7上部内圈与连接杆2之间设有定位垫圈8，隔转轴承7下端抵接在连接杆2下部的台阶面上，隔转轴承7的轴向自由度通过连接杆2下部的台阶面及定位垫圈8旋紧固定。

进一步地，所述升降平台连接头1为倒三角板，下端顶角为倒圆，上部设有弧形槽，底端设有通孔，连接杆2通过可***升降平台连接头1的弧形槽和底端通孔的两个螺栓与升降平台连接头1相连，所述连接杆2可伸缩，连接杆由管螺纹和杆螺纹组成，管螺纹与升降平台固连接，杆螺纹旋入管螺纹内，使用粗牙螺纹实现连接杆伸缩。连接杆的长度调节到合适长度后，通过管螺纹侧面上的定位销约束管螺纹和杆螺纹间的相对转动。

进一步地，所述供电调速模块6包括直流电源、PWM信号发生器和转速信号无线收发机。其中直流电源为电机供电；PWM信号发生器产生方波信号调节电机转速；转速信号无线收发机采集编码器信号并通过无线传输的方式发送到地面，地面人员发送无线指令到转速信号无线接收机，控制PWM信号发生器输出的方波信号来调剂电机转速。电机转速调节原理见图3。

进一步地，所述隔转轴承7为角接触球轴承，可承受毫米波雷达组件引起的径向载荷，采用油润滑可大幅减小电机工作时所受到的扭矩。

进一步地，所述上壳体9与下壳体10之间采用螺纹连接，下壳体10的中心通孔由下向上套入电机4的电机轴上，同时通过螺纹连接与上壳体9旋紧固定，下壳体10为山字形截面回转体，下壳体底端面开设有若干个环形通孔和一个中心通孔，优选地，U型连接器11通过四个螺栓与下壳体连接固定。测试时配备多个下壳体，更换不同型号的毫米波雷达时，可将下壳体与毫米波雷达组件一同旋出，再将已经组合好的下壳体与另一型号毫米波雷达组件旋上即可。

进一步地，所述下壳体10与电机4输出轴之间的连接方式为过渡配合。当转台启动时，使得中心通孔与输出轴的接触面可发生相对滑动，可避免电机启动过载，电机内电流过大。

进一步地，所述支撑棒12为可伸缩式，其两端为铰接头。通过调节支撑棒12的长度可以得到试验所需的扫描角。

进一步地，所述连接杆2为可伸缩的，其凹形腔底部设有铣通槽，控制电线5一端经由连接杆2凹形腔底部的铣通槽与编码器3和电机相连接。

进一步地，所述编码器3为三相编码器，可输出电机转速、转向及零位。

进一步地，所述电机4为无刷直流电机，负载下可实现PWM调速范围为0-50r/s，并具备刹车和正反转功能。

所述转台在工作时搭载毫米波探测装置，通过升降平台连接头与四旋翼无人机、吊车栏或高塔电梯等升降平台固定，供电模块通过供电线为电机提供能源，驱动壳体(上壳体9和下壳体10)旋转，壳体与毫米波探测器通过螺栓等固连装置固连，继而，毫米波探测器按指定转速旋转，对吊塔等平台下方的金属目标实施探测。在整个过程中，转速由编码器控制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于，包括升降平台连接头(1)、连接杆(2)、编码器(3)、电机(4)、控制电线(5)、供电调速模块(6)、隔转轴承(7)、上壳体(9)、下壳体(10)、U型连接器(11)，所述升降平台连接头(1)与连接杆(2)上部固连，所述连接杆(2)下部为开口向下的凹形腔结构，所述编码器(3)和电机(4)从上到下依次嵌入并固定在所述凹形腔内，所述编码器(3)通过控制电线(5)与外部的供电调速模块(6)相连，隔转轴承(7)内圈套设于连接杆(2)下部凹形腔的外圆柱面上，所述上壳体(9)套设于隔转轴承(7)外圈，所述下壳体(10)的中心通孔套设于电机(4)的电机轴上，且下壳体(10)与上壳体(9)固定连接，所述U型连接器(11)采用倒U形设置，所述U型连接器(11)上部固接在下壳体(9)上，毫米波雷达组件(13)与U型连接器(11)下部两侧固定连接。

2.根据权利要求1所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于，所述转台通过升降平台连接头(1)与升降平台固定连接，所述连接杆(2)可伸缩，所述升降平台为无人机或吊车栏或高塔电梯。

3.根据权利要求1所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于，隔转轴承(7)内圈上端由定位垫圈(8)旋紧固定，隔转轴承(7)内圈下端抵接在连接杆(2)下部的台阶面上。

4.根据权利要求1所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于，所述升降平台连接头(1)为倒三角板，下端顶角倒圆，上部设有弧形槽，底端设有通孔，连接杆(2)通过***升降平台连接头(1)的所述弧形槽和底端的通孔的两个螺栓与升降平台连接头(1)相连。

5.根据权利要求1-4任一项所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于，所述供电调速模块(6)包括直流电源、PWM信号发生器和转速信号无线收发机。

6.根据权利要求5所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于，所述隔转轴承(7)为角接触球轴承。

7.根据权利要求5所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于：所述上壳体(9)与下壳体(10)之间采用螺纹连接，下壳体(10)为山字形截面回转体，下壳体底端面开设有若干个环形通孔和一个中心通孔。

8.根据权利要求1所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于：下壳体(10)的中心通孔与电机(4)的输出轴之间的连接方式为过渡配合。

9.根据权利要求1所述的便携式转速可遥控的毫米波测试转台，其特征在于：所述转台还包括支撑棒(12)，所述支撑棒(12)一端铰接在毫米波雷达组件(13)上，另一端铰接于U型连接器(11)，所述支撑棒(12)可伸缩，其两端为铰接头。