专利名称：雷达方位轴铅垂度快速调整法的制作方法
技术领域：
本发明属于机械制造技术领域，具体涉及雷达在装配制造过程中，其方位轴快速调整至铅垂的一种方法。
背景技术：
在雷达的装配制造过程中，方位轴的铅垂度调整是后续调试工作的基础，对雷达最终的工作精度与整机性能有着极其重要的意义。雷达方位轴为动态轴，且为多个零件误差累积，将其调整至铅垂并不容易。在雷达方位轴铅垂度调整中，其他单位采用了如下调整方法1)将框式水平仪放置在天线座壳体的小平台上，并使其长度方向分别与天线座的俯仰轴基本平行、垂直；幻调整天线座的调平机构，使水平仪的水泡处于中央位置；；3)然后将天线座的方位转90°，观察水平仪的水泡是否还在中央位置，若不在中央，则调整天线座的调平机构，使水泡回到中央位置；4)反复上述步骤，直至两个方向上的水平综合最佳。还有的将框式水平仪换成合像水平仪，在方位上均布测量8个点的水平误差值，并作记录，相隔180°的两点的数值Atl和A18tl用下式分别计算出4个方向上的水平归正误差值r = (A0-A180)/2, r的最大值rmax即为天线座水平误差，当该值小于设计要求时，天线座即调整垂直。本单位传统调整方法如下1)将水平仪放置在随方位轴转动的任意平面上(需保证方位轴同该平面夹角不超出水平仪量程)，在任意位置观察水泡；幻方位轴旋转90°，再次观察水泡高低；幻判定方位轴倾斜方向，然后根据支脚的位置调整支脚；4)重复上述操作，直至使水平仪读数在方位360°范围内的最大差值小于设计值，则认定方位轴铅垂度达到要求。上述方法虽然过程有所区别，但本质上相差不大，没有给出读取数值后调节支脚的具体操作步骤，而这恰恰是铅垂度调整中最重要且最实用的部分。因此以往方法均有以下缺点1)操作难度高，不适合推广，对操作者要求高，需要较高的经验水平；2)调整效率低，且不稳定，完成一次通常都需要4小时以上；
发明内容
鉴于已知方法存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种雷达方位轴铅垂度快速调整方法，以解决实际存在的问题。本发明雷达方位轴铅垂度快速调整法，是以大量程高精度的合像水平仪为测试工具，其调整的原理如下1.调整目标值的确定将水平仪放置在与方位轴联接的平面上，若方位轴铅垂，转动方位轴，则水平仪读数是不变的，该读数即可确定为调整目标值S ‘。假设水平仪所在方向与方位轴垂直，同时方位轴不铅垂，与大地铅垂线存在夹角α，如图Ι-a所示。方位为0°时，水平仪读数为δ0= α，方位转至180°时，水平仪读数为δ18。= -α，由图可以判断出，δ。+δ18(1 = 0，其他角度如δ45与δ 225、δ90与δ27(1等水平仪读数在对称处也都是大小相等，正负相反，即对称处水平仪读数的代数和可以消去方位轴的不铅垂度。再假设水平仪所在方向与方位轴不垂直，与水平面夹角为β，并且方位轴铅垂，如图l_b所示，方位为0°时，水平仪读数为Jlci= β，方位转至180°时，水平仪读数依然为 η180 = β。可以推断，其他任何角度水平仪的读数均为β。然而实际情况下，方位轴一般不铅垂，水平仪所在方向与方位轴也不垂直，即是上述两种情况的综合，则水平仪的读数既包含了不铅垂度α，也包含了夹角β。设在0°和 180° 方向取值分别为 Δ0 和 Δ180，则 Δ0= δ 0+η。= α+β , A180= δ 180+η 180 = - α + β ,
两者相加，Δ°+2~8() 二 "。同样，45°和225°、90°和270°等对称处水平仪读数的计算值
也是β，因此，调整目标值δ ‘ =β。由于现场操作为手动，对称角度难以保持绝对对称，会形成一定的误差，因此对称点数量必须增多才能够减小误差。另外，对称点取的多，操作效率也会下降。考虑到上述两方面原因，经过现场实践，最终选择了 8个对称点，即4组对称角度，既能满足精度要求，也可满足效率要求。2.标定顺序原理假设有一大地坐标系0ΧΥΖ，方位轴OD过原点0点，天线座的三个调整腿中，1和2 的连线同OX平行，3在OY上。假如方位轴不铅垂度，设其在XOZ平面的投影为0Μ，在YOZ 平面上的投影为ON。OM同YOZ平面的夹角为α ‘，ON同XOZ平面的夹角为β ‘，如图2所示。从图中可看出，若将方位轴OD调整至铅垂度(即同OZ重合)，需要进行两个步骤 1)水平仪与支脚1、2连线平行，调节调整支脚1或2，令方位轴OD绕OY轴转动α ‘，使水平仪读数为δ ‘，此时方位轴与OX垂直；幻水平仪与支脚1、2连线垂直，调节调整支脚3， 令方位轴OD绕OX轴转动β ‘ +α “ (α “为绕OX轴的附加转动)，使水平仪读数为δ ‘， 此时方位轴与OY垂直。则经此两步后，方位轴OD铅垂。因此，可以总结出铅垂度快速调整法具体调整步骤如下1.将合像水平仪放置在随雷达方位轴转动的平面上，平面同雷达方位轴的夹角不能超出合像水平仪的量程。2.确定调整目标值δ'转动雷达方位轴，间隔45°读取合像水平仪数值，选择8个对称点，共取得8组数据δ。，δ 45· · · δ315；计算算术平均值δ ‘ = (δ。+δ45+... + δ315)/8即为调整目标值；3.铅垂度调整顺序(1)转动雷达方位轴，使合像水平仪平行于底部任意两个支脚的连线，升高或降低两支脚中任意一个，将水平仪读数调整至S ‘；(2)再次转动雷达方位轴，使合像水平仪垂直于上述两支脚的连线，升高或降低第三个支脚，将水平仪读数调整至S ‘，调整即完成。与现有方法相比本发明的有益效果如下
1.调整目标值直接根据数据进行计算，降低了主观判断差异性，提高了调整结果
一致性。2.调整时水平仪的放置方向与调整机构的支脚有明确的对应关系，即先使水平仪平行于任意两支脚连线，再使水平仪垂直于该连线。3.支脚的调整必须按照以下顺序先调整连线平行于水平仪的两支脚之一，再调整第三个支脚，若顺序错误则无法达到应有的效果。4.该方法过程简单，人员水平要求不高，可操作性强。
图1目标值分析示意图，其中，图Ι-a为假设水平仪所在方向与方位轴垂直对目标值的分析，图ι-b为假设水平仪所在方向与方位轴不垂直对目标值分析图2方位轴标定顺序原理3雷达方位轴铅垂度快速调整示意图
具体实施例方式本发明以在某雷达天线座装配过程中方位轴铅垂度调整的具体实施为例，说明本发明的技术方案。该雷达天线座在装配过程中，必须将方位轴调整至铅垂。参考附图3，调整前，首先在将天线座固定在调整机构上，然后准备测量工具合像水平仪(精度为2")，按下面步骤进行调整1.将合像水平仪放置在随雷达方位轴转动的某高精度平面上；2.转动雷达方位轴，间隔45°读取合像水平仪数值，共取得8组数据δ。，
3 45· · · 3 315。3.根据公式δ ‘ = ( δ 0+ δ 45+. .. + δ 315) /8计算算术平均值；4.转动雷达方位轴，使合像水平仪平行于底部AB两个支脚的连线，升高或降低支脚A或B，将水平仪读数调整至δ ‘；5.再次转动雷达方位轴，使合像水平仪垂直于AB连线，升高或降低支脚C，将水平仪读数调整至δ ‘；6.在方位360°范围内测量结果。
权利要求
1. 一种雷达方位轴铅垂度快速调整法，其特征在于如下步骤(1)将合像水平仪放置在随雷达方位轴转动的平面上，该平面与雷达方位轴的夹角不能超出合像水平仪的量程；(2)确定调整目标值δ‘转动雷达方位轴，间隔45°读取合像水平仪数值，选择8个对称点，共取得8组数据 δ0, S45... δ 315 ；8组数据的算术平均值δ ‘即为调整目标值；(3)铅垂度调整顺序(3. 1)转动雷达方位轴，使合像水平仪平行于底部任意两个支脚的连线，升高或降低两支脚中任意一个，将水平仪读数调整至S ‘；(3. 2)再次转动雷达方位轴，使合像水平仪垂直于上述两支脚的连线，升高或降低第三个支脚，将水平仪读数调整至S ‘，调整即完成。
全文摘要
本发明涉及一种雷达方位轴铅垂度快速调整法，用于雷达在装配制造过程中，快速调整方位轴至铅垂。该方法的调整步骤如下(1)将合像水平仪放置在随雷达方位轴转动的平面上，(2)确定调整目标值δ′转动雷达方位轴，每间隔45°读取合像水平仪数值，取得8组数据δ0，δ45...δ315；其算术平均δ′为调整目标值；(3)铅垂度调整顺序为(3.1)转动雷达方位轴，使合像水平仪平行于底部任意两个支脚的连线，升高或降低两支脚中任意一个，将水平仪读数调整至δ′；(3.2)再次转动雷达方位轴，使合像水平仪垂直于上述两支脚的连线，升高或降低第三个支脚，将水平仪读数调整至δ′，调整即完成。本发明调整目标值直接根据数据计算，降低了主观判断差异性，提高了调整结果一致性。
文档编号G01S7/40GK102169172SQ20101058634
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者李旌, 王磊, 谷涛 申请人:中国兵器工业第二○六研究所