CN110824448B - 雷达检测装置、雷达检测装置的工作方法和安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种雷达检测装置、雷达检测装置的工作方法和安装方法,在地面上设置导轨,采用迭代的思想分步调整导轨水平度和直线度,通过多种高精度的检测方式对导轨的水平度和直线度进行检测,继而提高了雷达检测装置的整体检测精度;另外,通过弧形转台和滑台,辅助雷达发射面调整与雷达反射面相互平行,提高了检测精度,降低了雷达发射面和雷达反射面的调整难度,当需要检测多个雷达时,每个雷达的检测用时显著减少,提高雷达的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及雷达检测技术领域,具体而言涉及一种雷达检测装置、雷达检测装置的工作方法和安装方法。
背景技术
雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。因此,它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面也显示出了很好的应用潜力。
随着雷达的应用场景越来越广泛,对其测量精度的要求也越来越高,然而目前对雷达设备的检测方式相当有限,为了检测的精确性,需要耗费大量人力物力去搭建检测平台。例如,由于地面非绝对水平,因此无法确保搭建在其上的导轨等设备具有足够的精度,在做雷达检测时精度无法得到保证,甚至无法进行有效检测等。随着对雷达精度要求的提高,检测平台的精度要求也变得更高,搭建成本、维护成本难以估量,搭建难度和维护难度也日益提高,难以普及。
发明内容
针对前述问题,本发明目的在于提供一种雷达检测装置、雷达检测装置的工作方法和安装方法,在地面上设置导轨,采用迭代的思想分步调整导轨水平度和直线度,通过多种高精度的检测方式对导轨的水平度和直线度进行检测,继而提高了雷达检测装置的整体检测精度;另外,通过弧形转台和滑台,辅助雷达发射面调整与雷达反射面相互平行,提高了检测精度,降低了雷达发射面和雷达反射面的调整难度,当需要检测多个雷达时,每个雷达的检测用时显著减少,提高雷达的检测精度
为达成上述目的,结合图1,本发明提出一种雷达检测装置,所述雷达检测装置包括导轨、检定小车、雷达反射面、雷达安装台、雷达、控制装置;
所述导轨水平铺设在地面上,所述检定小车放置在导轨上,沿导轨水平移动,所述雷达反射面竖直安装在检定小车上表面上,与导轨的延伸方向垂直;
所述雷达安装台设置在导轨一端,所述雷达安装台包括雷达安装台本体、滑轨、滑台与弧形转台;
所述弧形转台安装在雷达安装台本体上表面,包括转动部、转角调节部、雷达安装部;所述转角调节部与转动部连接,用于调整转动部的角度参数;所述雷达可拆卸地安装在雷达安装部上,其发射面朝向雷达反射面,与雷达反射面之间形成一检测间隙;所述雷达安装部固定在转动部上,跟随转动部转动以调整雷达发射面的俯仰角与水平偏角;
所述滑轨固定在弧形转台前方;所述滑台固定在滑轨上,与雷达发射面平行,根据外部控制指令沿滑轨水平移动,以移入或移离检测间隙,所述滑台上固定有多个激光传感器,激光传感器用于探测滑台平面与雷达反射面之间的距离;
当弧形转台上安装新的雷达时,首先借由激光传感器探测激光传感器所在滑台位置和雷达反射面的垂直距离,根据探测到的平行度调整滑台或雷达反射面,使滑台平面与雷达反射面平行,再通过调整弧形转台以调整雷达发射面的角度参数,使雷达发射面与滑台平行;
其中,所述借由激光传感器探测激光传感器所在滑台位置和雷达反射面的垂直距离,根据探测到的平行度调整滑台或雷达反射面,使滑台平面与雷达反射面平行是指,将雷达反射面移至临近滑台的导轨一端,调整滑台角度参数或雷达反射面角度参数,使滑台与雷达反射面平行;
所述检定小车放置在导轨上,与控制装置连接,根据控制装置的控制指令沿导轨水平移动、同时将实时位置信息反馈至控制装置,以计算得到雷达反射面与雷达安装点的理论距离;
所述雷达与控制装置电连接,控制装置根据外部控制指令驱动雷达生成发射信号、将发射信号垂直传输至雷达反射面、以及接收经雷达反射面反射回的回波信号,以计算得到雷达反射面与雷达安装点的测量距离,结合理论距离以获取雷达的测量精度。
基于前述雷达检测装置,本发明还提及一种雷达检测装置的工作方法,所述工作方法包括:
对雷达检测装置各部件进行自检,自检任务包括:(1)导轨的水平度、直线度检测,(2)雷达反射面的平面度、垂直度、缝隙尺寸,(3)滑台与雷达反射面的平行度;
将待检测的雷达安装在弧形转台上,以滑台为基准,结合激光传感器、通过调整弧形转台以调整雷达发射面的角度参数,使雷达发射面与滑台平行;
将滑台移离检测间隙,启动雷达,使雷达水平发射探测信号至雷达反射面,探测信号的传播方向与雷达反射面垂直;
驱使检定小车沿导轨移动,同时获取雷达反射面与雷达安装点之间的理论距离和测量距离,将两者做比对,以计算得到雷达的实际测量精度。
基于前述雷达检测装置,本发明还提及一种雷达检测装置的安装方法,所述安装方法包括:
S1:选取检测区域,对检测区域的地面进行修平处理;
S2:在修平处理后的地面上分布设置若干个基板,一一对应地在基板上固定安装支撑框架,将若干根相同规格的导轨架设在支撑框架上,其中,每根导轨的两端固定在其中两个支撑框架的滑槽内,通过多次校准使得所有导轨位于同一条水平线上;
S3:在导轨上放置检定小车,将雷达反射面竖直放置在检定小车上表面上,调节雷达反射面的倾角,以使雷达反射面与地面垂直;
S4:将雷达安装台设置在导轨一端,雷达安装台上包括弧形转台,将雷达安装在弧形转台上;
S5:以雷达反射面为基准面,调节弧形转台的俯仰角与水平偏角,以使雷达发射面与雷达反射面平行。
以上本发明的技术方案,与现有相比,其显著的有益效果在于:
1)雷达检测装置整体结构精度高,搭建和维护容易,成本低,易推广。
2)依次通过对地面、基座、支撑框架、导轨进行多次粗调和微调,提高导轨的水平度和直线度。
3)采用螺旋测微器和电压检测装置获取作为基准的水面高度,继而对导轨高度进行调节,检测精度高,搭建难度和检测难度低。
4)通过弧形转台和滑台,辅助雷达发射面调整与雷达反射面相互平行,提高了检测精度,降低了雷达发射面的调整难度,当需要检测多个雷达时,每个雷达的检测用时显著减少。
5)在本发明中,由于只需要确保雷达发射面和雷达反射面相互平行即可确保检测精度足够高,因此,雷达反射面的垂直度只需要尽可能地精度高,解决了现有技术中雷达反射面的校调难度高的问题。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1是本发明的雷达检测装置的整体结构示意图。
图2是本发明的导轨结构示意图。
图3是本发明的雷达安装台的结构示意图。
图4是本发明的滑台和激光传感器的结构示意图。
图5是本发明的雷达检测装置的工作方法流程图。
图6是本发明的雷达检测装置的安装方法流程图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1,本发明提出一种雷达检测装置,所述雷达检测装置包括导轨20、检定小车40、雷达反射面10、雷达安装台30、雷达50、控制装置。
结合图2,所述导轨20水平铺设在地面上,所述检定小车40放置在导轨20上,沿导轨20水平移动,所述雷达反射面10竖直安装在检定小车40上表面上,与导轨20的延伸方向垂直。
结合图3、图4,所述雷达安装台30设置在导轨20一端,所述雷达安装台30包括滑轨、滑台33与弧形转台31。
所述弧形转台31包括转动部、转角调节部、雷达安装部,弧形转台31固定在转台支撑架32上;所述转角调节部与转动部连接,用于调整转动部的角度参数;所述雷达50可拆卸地安装在雷达安装部上,其发射面朝向雷达反射面10,与雷达反射面10之间形成一检测间隙;所述雷达安装部固定在转动部上,跟随转动部转动以调整雷达发射面的俯仰角与水平偏角。
所述滑轨固定在弧形转台31前方;所述滑台33固定在滑轨上,与雷达发射面平行,根据外部控制指令沿滑轨水平移动,以移入或移离检测间隙,所述滑台33上固定有多个激光传感器34,激光传感器34用于探测滑台平面与雷达反射面10之间的距离。
当弧形转台31上安装新的雷达50时,首先借由激光传感器34调整滑台33或雷达反射面10,使滑台平面与雷达反射面10平行,再通过调整弧形转台31以调整雷达发射面的角度参数,使雷达发射面与滑台33平行。
其中,所述借由激光传感器34调整滑台33或雷达反射面10,使滑台平面与雷达反射面10平行是指,将雷达反射面10移至临近滑台33的导轨20一端,调整滑台33角度参数或雷达反射面10角度参数,使滑台33与雷达反射面10平行。
所述检定小车40放置在导轨20上,与控制装置连接,根据控制装置的控制指令沿导轨20水平移动、同时将实时位置信息反馈至控制装置,以计算得到雷达反射面10与雷达安装点的理论距离。
所述雷达50与控制装置电连接,控制装置根据外部控制指令驱动雷达50生成发射信号、将发射信号垂直传输至雷达反射面10、以及接收经雷达反射面10反射回的回波信号,以计算得到雷达反射面10与雷达安装点的测量距离,结合理论距离以获取雷达50的测量精度。
优选的,弧形转台31的转角调节部包括粗调和精调旋钮,可以对雷达发射面的角度进行不同精度的调节,例如,通过粗调旋钮将雷达发射面基本调整至垂直状态,再通过精调旋钮进一步微调雷达发射面的角度,以避免过度调节,难以控制。
粗调和精调旋钮既可以对应同一个转动机构(相应的传动机构不同),也可以分别对应两个相互独立的转动机构。例如,设转动部包括固定基座、第一转动机构、第二转动机构;第二转动机构安装在第一转动机构上,第一转动机构与第二转动机构之间的连接点为轴中心点进行转动,第一转动机构安装在固定基座上,以第一转动机构与固定基座的连接点位轴中心点进行转动。
至于检定小车40位置的获取,可以通过以下两种方式:
第一种方式,所述导轨20上分布安装有磁栅传感器等位置检定传感器,磁栅传感器与控制装置连接,用于探测检定小车40的位置信息,将探测结果反馈至控制装置。
第二种方式,假设所述检定小车40包括小车本体、采用安装在小车本体底部的滑块、提供驱动力的电机。小车本体通过滑块在导轨20上移动,通过采集提供驱动力的电机的转角参数以计算小车实际行程。
第一种方式和第二种方式还可以结合起来,以其中一种方式为主,另一种方式的计算结果对获取的异常位置参数进行修正。
而关于检定小车40的移动精度,可以通过以下两种方式实现:
(1)将计量用钢尺放置在轨道中间铝型材上,两头按照标准加载合适力,保证钢尺平直,在检定小车40的控制面板(如触摸屏等)上设定参数,每次移动500.00mm,观察钢尺,记录雷达反射面10实际移动值。
(2)采用测距仪,将测距仪放置在雷达安装平面,用弧形转台31调整水平,保证激光束在移动全程偏移不超过2mm。在检定小车40的控制面板(如触摸屏等)上设定参数,每次移动500.00mm,观察测距仪,记录雷达反射面10实际移动值。
结合图5,基于前述雷达检测装置,本发明还提及一种雷达检测装置的工作方法,所述工作方法包括:
步骤一:对雷达检测装置各部件进行自检,自检任务包括:(1)导轨20的水平度、直线度检测,(2)雷达反射面10的平面度、垂直度、缝隙尺寸,(3)滑台33与雷达反射面10的平行度。
步骤二:将待检测的雷达50安装在弧形转台31上,以滑台33为基准,结合激光传感器34、通过调整弧形转台31以调整雷达发射面的角度参数,使雷达发射面与滑台33平行。
步骤三:将滑台33移离检测间隙,启动雷达50,使雷达50水平发射探测信号至雷达反射面10,探测信号的传播方向与雷达反射面10垂直。
步骤四:驱使检定小车40沿导轨20移动,同时获取雷达反射面10与雷达安装点之间的理论距离和测量距离,将两者做比对,以计算得到雷达50的实际测量精度。
通过前述工作方法,可以快速地对待检测的雷达50进行更换和重复检测,为了确保雷达50的检测精度,整个雷达检测装置的精度应当至少高一个数量级以上。为此,结合图6,本发明还提出了一种雷达检测装置的安装方法,所述安装方法包括:
S1:选取检测区域,对检测区域的地面进行修平处理。
S2:在修平处理后的地面上分布设置若干个基板,一一对应地在基板上固定安装支撑框架21,将若干根相同规格的导轨20架设在支撑框架21上,其中,每根导轨20的两端固定在其中两个支撑框架21的滑槽内,通过多次校准使得所有导轨20位于同一条水平线上。
S3:在导轨20上放置检定小车40,将雷达反射面10竖直放置在检定小车40上表面上,调节雷达反射面10的倾角,以使雷达反射面10与地面垂直。
S4:将雷达安装台30设置在导轨20一端,雷达安装台30上包括弧形转台31,将雷达50安装在弧形转台31上。
S5:以雷达反射面10为基准面,调节弧形转台31的俯仰角与水平偏角,以使雷达发射面与雷达反射面10平行。
下面结合具体的实施例对前述安装方法进行分步说明。
第一步、修平地面
为了减少工作量,可以直接选取较为平整的地面,如果受限于环境,也可以在选定的检测区域上铺设水平地基。之后,采用如水磨石等工具对检测区域的地面进行打磨等方式,对地面进行修平处理。
第二步、依次设置基板、支撑框架21和导轨20
步骤S2中,布设导轨20的过程包括以下步骤:
S21:对称设置两列基础层,每列基础层包括等间距设置的若干个基板,所述基板高度可调,采用水平仪获取第一等高点,对所有基板的高度进行调整,使所有基板位于同一高度,任意两个基板的高度误差小于第一误差阈值。
一列基础层对应一列导轨组,为了降低加工难度,每列导轨组由若干根直线导轨组成。设置两列基础层是为了给检定小车40提供足够的支撑力,提高检定小车40移动时的稳定性,如果检定小车40和雷达反射面10较重、对地面施加了较大的压力,也可以适应性的增加基础层数量,继而增加导轨组的列数,分担压力,确保检定小车40稳定性和地面的完整性。
在一些例子中,可以采用10mm厚、面积为200mm×200mm不锈钢基板作为平台基础先安装在地面上,例如分布设置有8个基础,每个基础间距为2m。
至于对所有基板的高度进行调整,有两种方式:(1)在不锈钢基板上设置高度调节部,例如采用支撑脚等方式,通过高度调节部以调整不锈钢基板的整体高度。(2)通过在基板底部增加不同厚度的垫片的方式对8个基础间分段校平。前者精度更高,后者提供的支撑力更稳定,加工难度更低,成本更低。
通过对所有基板高度进行调整,可以将基板高度误差控制在第一误差等级范围内,例如cm级别,在这一级别是无法实现对雷达50的高精度检测的。
S22:在每个基板上固定安装支撑框架21,支撑框架21与基板一一对应,采用水平仪获取第二等高点,对所有支撑框架21的高度进行调整,使所有支撑框架21位于同一高度。
为了使直线导轨20能够稳固地安装在基板上,本发明提出采用支撑框架21的方式,支撑框架21的调平方式类似于基板的调平方式,通过调整基板高度实现对支撑框架21的调节。
优选的,步骤S2中,所述布设导轨20的过程还包括以下步骤:
在每个基板处设置L形固定板,L形固定板的两个侧板分别与基板侧面和支撑框架21底面固定连接,避免支撑框架21发生沉降,增加连接稳定性。
S23:将若干根导轨20架设在支撑框架21上,其中,每根导轨20的两端固定在其中两个支撑框架21的滑槽内,相邻导轨20的端部之间采用键槽对插式连接在一起,对接缝处进行打磨。
优选的,采用带滑槽的铝合金框架。安装导轨20时,将金属导轨20安装固定在铝合金框架上,利用铝合金框架的滑槽进行固定。
以前述基础间距2米左右为例,导轨长度选用基础间距的倍数为佳,例如选用的导轨长度约为4m/根,每根导轨20由三个基础提供支撑力,相邻导轨20之间安装采用键槽对插式,一方面便于拆装,另一方面提高连接稳固性。当整个导轨轨道搭建完成并且检测合格后,可以对接缝处进行精细打磨,以提高检定小车40移动时的平滑性。
具体的,以导轨轨道由两列导轨组构成为例,将每列导轨组分割成若干个子导轨20(直线导轨20),降低子导轨20的加工难度,同时确保单根子导轨20的平直度。子导轨20依次拼接,拼接端面上设置有中空凹槽,将定位杆***两个子导轨20的中空凹槽初步定位后将两个子导轨20拼接在一起,通过轴中心调节机构使两个导轨20的轴中心线对齐后固定,再通过高度调节机构(如设置在基板上的高度调节部等)调节子导轨20高度使之稳定在地面上。采用前述方法依次拼接,直至两条导轨组安装完成。
S24:环绕导轨轨道设置内部连通的水管,水管紧贴导轨20设置,往水管内注入导电溶液,在水管上表面分布开设探测孔,部分/全部探测孔与基板临近,静置水管至液面无波动,以液面高度为基准,通过设置在基板或支撑框架21上的高度微调装置对部分或全部导轨20的高度进行微调。
S25:重复步骤S24,直至所有导轨20的高度误差小于第二误差阈值。
导轨20安装后需要对导轨20的水平度进行精调,以水平仪的测量精度不足以完成导轨20的调平任务。本发明提出了前述导轨20高度的精确测量方法,可以将检测误差控制在丝单位级。
具体的,步骤S24中,获取作为基准的水面高度包括以下步骤:
将螺旋测微器依次从每个探测孔处以同一角度竖直***水管内,螺旋测微器的测微螺杆与电压检测装置连接。
调节螺旋测微器的测微螺杆,使其由上方逐渐向下接近液面,直至电压检测装置检测到电路导通,读取螺旋测微器上的读数,作为对应的探测孔位置处的水面高度值。
例如,采用水作为导电溶液,检测端连接有灯泡/蜂鸣器,灯泡亮/蜂鸣器响说明电路导通,此时停止调节测微螺杆,进行读数。为了确保将螺旋测微器始终以同一角度竖直***水管内,可以采用通过支架将螺旋测微器固定在检定小车40上等方式。
螺旋测微器的精度相当高,通过该方式,可以大幅提高导轨20高度的检测精度,继而通过高度微调装置对导轨20高度进行精调,确保所有导轨20位于同一高度,且高度误差极小。这一调节过程需要液面处于静止状态,可以通过重复检测-重复调节的方式实现。经实践证明,导轨20全程水平可以达到优于0.5mm的精度等级。
S26:在导轨20上放置检定小车40,在雷达安装台30上设置激光发射器。
S27:驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面10,在生成的光斑上做标记,移动检定小车40使其在导轨20上移动,在移动过程中,通过探测光斑位置移动情况以判断导轨20的直线度,如直线度误差大于预设的直线度误差阈值,则返回步骤S23以重新布设导轨20,否则,判定导轨20成功安装。
在一些例子中,步骤S27中,所述驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面10的过程包括:
S271:将检定小车40移至临近雷达安装台30的导轨端部,驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面10,在生成的第一光斑上做标记。
S272:将检定小车40移至远离雷达安装台30的导轨端部,驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面10,观察生成的第二光斑是否与第一光斑重合,如果重合,判定此时激光发射器发射的光束为水平光束,否则,调整激光发射器角度参数,当雷达反射面分别处于导轨两个端部时,激光发射器在其表面上生成的第一光斑与第二光斑重合。
通过观察激光束照射在雷达反射面10上的光斑位置,对整个导轨轨道的直线度进行检测,在检定小车40移动过程中,光斑偏离原始位置(例如第一光斑)的距离较大,说明在某些区域导轨直线度不能满足设定要求,需要对该区域的导轨位置进行微调,再次判定水平度和直线度。
下面是检查导轨轨道的直线度的其中一种实验方式:
将反射面移到距离最近,采用激光发射器放置在弧形转台31上,调整到光束水平,在雷达反射面10光斑中心上贴一个十字线,线宽度0.5mm。将滑台33调到最远,微调弧形转台31使激光光斑在十字线中心。反复调整几次使光斑在十字线中心。将反射面移动,观察全行程光斑的移动情况,要求变化在2mm以内。
在另一些例子中,所述布设导轨20的过程还包括以下步骤:
S28:静置导轨20一设定时间后,重复步骤S24-S27,以重新判定导轨20的高度和直线度是否满足要求。
这是考虑到机械结构在一段时间后会因为应力释放等原因导致发生错位、形变,使得精度下降,可以通过多次等待应力释放后再次调节的方式完成导轨20的安装和调试。
第三步、雷达反射面10安装和调试
步骤S3中,所述调节雷达反射面10的倾角,以使雷达反射面10与地面垂直的过程包括以下步骤:
采用靠尺检测雷达反射面10的平面度,采用靠尺和水平仪检测雷达反射面10的垂直度,采用塞尺检测雷达反射面10与检定小车40的缝隙尺寸。例如,雷达反射面10用2米铝合金靠尺,用电子水平仪检测,使倾角小于0.06度,用塞尺检测缝隙,使缝隙尺寸小于2mm等。
在本发明中,由于只需要确保雷达发射面和雷达反射面10相互平行即可确保检测精度足够高,因此,雷达反射面10的垂直度只需要尽可能地精度高,解决了现有技术中雷达反射面10的校调难度高的问题。
第四步、设置雷达安装台30,校调雷达发射面与雷达反射面10相互平行
S4:将雷达安装台30设置在导轨20一端,雷达安装台30上包括弧形转台31,将雷达50安装在弧形转台31上。
S5:以雷达反射面10为基准面,调节弧形转台31的俯仰角与水平偏角,以使雷达发射面与雷达反射面10平行。
具体的校调方法如前所述,由于雷达50是临时安装的,与雷达反射面10的距离较远,直接调整雷达发射面较为困难。因此,通过设置在雷达安装台30上的滑台33作为中间层,先移近雷达反射面10,减小滑台33与雷达反射面10之间的距离,再通过滑台33上安装的激光传感器34探测滑台33各区域与雷达反射面的精确距离,校调滑台33或雷达反射面10的角度参数,使两者平行;最后以滑台33为基准,校调与滑台33相邻的雷达发射面的角度参数,使雷达发射面与滑台33平行;最终实现雷达发射面与雷达反射面10的相互平行。
优选的,滑台33上的激光传感器34分散设置,至少从不在同一直线上的三个点发出激光光束,以完成平面之间的平行度校调。
在雷达检测装置正式工作前,将滑台33从检测间隙移离,避免干扰探测结果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种雷达检测装置,其特征在于,所述雷达检测装置包括导轨、检定小车、雷达反射面、雷达安装台、雷达、控制装置;
所述导轨水平铺设在地面上,所述检定小车放置在导轨上,沿导轨水平移动,所述雷达反射面竖直安装在检定小车上表面上,与导轨的延伸方向垂直;
所述雷达安装台设置在导轨一端,所述雷达安装台包括滑轨、滑台与弧形转台;
所述弧形转台包括转动部、转角调节部、雷达安装部;所述转角调节部与转动部连接,用于调整转动部的角度参数;所述雷达可拆卸地安装在雷达安装部上,其发射面朝向雷达反射面,与雷达反射面之间形成一检测间隙;所述雷达安装部固定在转动部上,跟随转动部转动以调整雷达发射面的俯仰角与水平偏角;
所述滑轨固定在弧形转台前方;所述滑台固定在滑轨上,与雷达发射面平行,根据外部控制指令沿滑轨水平移动,以移入或移离检测间隙,所述滑台上固定有多个激光传感器,激光传感器用于探测滑台平面与雷达反射面之间的距离;
当弧形转台上安装新的雷达时,借由激光传感器调整滑台或雷达反射面,使滑台平面与雷达反射面平行,再通过调整弧形转台以调整雷达发射面的角度参数,使雷达发射面与滑台平行;
其中,所述借由激光传感器调整滑台或雷达反射面,使滑台平面与雷达反射面平行是指,将雷达反射面移至临近滑台的导轨一端,调整滑台角度参数或雷达反射面角度参数,使滑台与雷达反射面平行;
所述检定小车放置在导轨上,与控制装置连接,根据控制装置的控制指令沿导轨水平移动、同时将实时位置信息反馈至控制装置,以计算得到雷达反射面与雷达安装点的理论距离;
所述雷达与控制装置电连接,控制装置根据外部控制指令驱动雷达生成发射信号、将发射信号垂直传输至雷达反射面、以及接收经雷达反射面反射回的回波信号,以计算得到雷达反射面与雷达安装点的测量距离,结合理论距离以获取雷达的测量精度。
2.根据权利要求1所述的雷达检测装置,其特征在于, 所述导轨上分布安装有磁栅传感器,磁栅传感器与控制装置连接,用于探测检定小车的位置信息,将探测结果反馈至控制装置。
3.一种基于权利要求1或者2所述的雷达检测装置的工作方法,其特征在于,所述工作方法包括:
对雷达检测装置各部件进行自检,自检任务包括:(1)导轨的水平度、直线度检测,(2)雷达反射面的平面度、垂直度、缝隙尺寸,(3)滑台与雷达反射面的平行度;
将待检测的雷达安装在弧形转台上,以滑台为基准,结合激光传感器、通过调整弧形转台以调整雷达发射面的角度参数,使雷达发射面与滑台平行;
将滑台移离检测间隙,启动雷达,使雷达水平发射探测信号至雷达反射面,探测信号的传播方向与雷达反射面垂直;
驱使检定小车沿导轨移动,同时获取雷达反射面与雷达安装点之间的理论距离和测量距离,将两者做比对,以计算得到雷达的实际测量精度。
4.一种基于权利要求1或者2所述的雷达检测装置的安装方法,其特征在于,所述安装方法包括:
S1:选取检测区域,对检测区域的地面进行修平处理;
S2:在修平处理后的地面上分布设置若干个基板,一一对应地在基板上固定安装支撑框架,将若干根相同规格的导轨架设在支撑框架上,其中,每根导轨的两端固定在其中两个支撑框架的滑槽内,通过多次校准使得所有导轨位于同一条水平线上;
S3:在导轨上放置检定小车,将雷达反射面竖直放置在检定小车上表面上,调节雷达反射面的倾角,以使雷达反射面与地面垂直;
S4:将雷达安装台设置在导轨一端,雷达安装台上包括弧形转台,将雷达安装在弧形转台上;
S5:以雷达反射面为基准面,调节弧形转台的俯仰角与水平偏角,以使雷达发射面与雷达反射面平行。
5.根据权利要求4所述的雷达检测装置的安装方法,其特征在于,步骤S2中,所述在修平处理后的地面上分布设置若干个基板,一一对应地在基板上固定安装支撑框架,将若干根相同规格的导轨架设在支撑框架上的过程包括以下步骤:
S21:对称设置两列基础层,每列基础层包括等间距设置的若干个基板,所述基板高度可调,采用水平仪获取第一等高点,对所有基板的高度进行调整,使所有基板位于同一高度,任意两个基板的高度误差小于第一误差阈值;
S22:在每个基板上固定安装支撑框架,支撑框架与基板一一对应,采用水平仪获取第二等高点,对所有支撑框架的高度进行调整,使所有支撑框架位于同一高度;
S23:将若干根导轨架设在支撑框架上,其中,每根导轨的两端固定在其中两个支撑框架的滑槽内,相邻导轨的端部之间采用键槽对插式连接在一起,对接缝处进行打磨;
S24:环绕导轨设置内部连通的水管,水管紧贴导轨设置,往水管内注入导电溶液,在水管上表面分布开设探测孔,部分/全部探测孔与基板临近,静置水管至液面无波动,以液面高度为基准,通过设置在基板或支撑框架上的高度微调装置对部分或全部导轨的高度进行微调;
S25:重复步骤S24,直至所有导轨的高度误差小于第二误差阈值;
S26:在导轨上放置检定小车,在雷达安装台上设置激光发射器;
S27:驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面,在生成的光斑上做标记,移动检定小车使其在导轨上移动,在移动过程中,通过探测光斑位置移动情况以判断导轨的直线度,如直线度误差大于预设的直线度误差阈值,则返回步骤S23以重新布设导轨,否则,判定导轨成功安装。
6.根据权利要求5所述的雷达检测装置的安装方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述在修平处理后的地面上分布设置若干个基板,一一对应地在基板上固定安装支撑框架,将若干根相同规格的导轨架设在支撑框架上的过程还包括以下步骤:
S28:静置导轨一设定时间后,重复步骤S24-S27,以重新判定导轨的高度和直线度是否满足要求。
7.根据权利要求5所述的雷达检测装置的安装方法,其特征在于,步骤S27中,所述驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面的过程包括:
S271:将检定小车移至临近雷达安装台的导轨端部,驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面,在生成的第一光斑上做标记;
S272:将检定小车移至远离雷达安装台的导轨端部,驱使激光发射器发射水平光束至雷达反射面,观察生成的第二光斑是否与第一光斑重合,如果重合,判定此时激光发射器发射的光束为水平光束,否则,调整激光发射器角度参数,以使第二光斑与第一光斑重合。
8.根据权利要求5所述的雷达检测装置的安装方法,其特征在于,步骤S24中,获取作为基准的液面高度包括以下步骤:
将螺旋测微器依次从每个探测孔处以同一角度竖直***水管内,螺旋测微器的测微螺杆与电压检测装置连接;
调节螺旋测微器的测微螺杆,使其由上方逐渐向下接近液面,直至电压检测装置检测到电路导通,读取螺旋测微器上的读数,作为对应的探测孔位置处的液面高度值。
9.根据权利要求4所述的雷达检测装置的安装方法,其特征在于,步骤S3中,所述调节雷达反射面的倾角,以使雷达反射面与地面垂直的过程包括以下步骤:
采用靠尺检测雷达反射面的平面度,采用靠尺和水平仪检测雷达反射面的垂直度,采用塞尺检测雷达反射面与检定小车的缝隙尺寸。
10.根据权利要求4所述的雷达检测装置的安装方法,其特征在于,步骤S2中,所述在修平处理后的地面上分布设置若干个基板,一一对应地在基板上固定安装支撑框架,将若干根相同规格的导轨架设在支撑框架上的过程还包括以下步骤:
在每个基板处设置L形固定板,L形固定板的两个侧板分别与基板侧面和支撑框架底面固定连接。
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