一种雷达靶标用可调节RCS机构的制作方法

一种雷达靶标用可调节rcs机构
技术领域
1.本发明涉及雷达靶标技术领域，具体是一种雷达靶标用可调节rcs机构。


背景技术：

2.雷达靶标主要用于武器系统、导引头等装备的靶场考核及试验。rcs又称雷达散射截面，是雷达靶标的主要指标参数，它表征了目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量；雷达目标和散射的能量可以表示为一个有效面积和入射功率密度的乘积，这个面积通常称为雷达散射截面积。随着武器装备的升级，对雷达靶标的rcs提出了信号的变化难测等动态性需求。靶标中rcs能够实现连续变化符合雷达靶标的动态性需求。
3.现有雷达靶标不具备调节rcs功能。比如申请号“201420732346.6”的“一种便携可拆卸式全向雷达靶标”专利，其功能是实现雷达靶标的可拆卸功能，但是不能对雷达靶标的rcs进行调节。再比如申请号“201910006970.5”的“一种雷达靶标设计方法和装置”专利，其是一种雷达靶标的设计思路，同样不能对雷达靶标的rcs进行调节。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种雷达靶标用可调节rcs机构，通过调节三个半球弧面结构的相对位置(旋转角度)来调整开口面积，开口面积大小决定了安置腔内部靶标机构(如三角反射器及龙勃透镜等)接受及反射信号的能力，从而达到调整雷达靶标的rcs的目的。
5.为实现上述目的，本发明提供一种雷达靶标用可调节rcs机构，包括驱动组件、第一壳体、第二壳体与第三壳体，所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体均为半球状的弧面结构；
6.所述第二壳体、所述第三壳体均套设在所述第一壳体上，且所述第二壳体、所述第三壳体均与所述第一壳体转动相连，所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体同球心且围成能够安置靶标机构的安置腔；
7.所述第二壳体上朝向所述第三壳体的一侧设有第一凹口，所述第三壳体上朝向所述第二壳体的一侧设有第二凹口，所述第一凹口与所述第二凹口围成能够与所述安置腔相通的开口；
8.所述驱动组件分别与所述第二壳体、所述第三壳体传动相连，以驱动所述第二壳体、所述第三壳体同步对向转动，进而调节所述开口的面积。
9.在其中一个实施例中，还包括第一连接轴与第二连接轴；
10.所述第一壳体上边缘轮廓的上、下两侧分别设有第一连接板与第二连接板，所述第二壳体上边缘轮廓的上、下两侧分别设有第三连接板与第四连接板，第三壳体上边缘轮廓的上、下两侧分别设有第五连接板与第六连接板；
11.所述第一连接板、所述第三连接板、所述第五连接板从下至上间隔套设在所述第一连接轴上，其中，所述第一连接板、所述第五连接板均与所述第一连接轴转动相连，所述
第三连接板与所述第一连接轴固定相连；
12.所述第二连接板、所述第四连接板、所述第六连接板从上至下间隔套设在所述第二连接轴上，其中，所述第二连接板、所述第四连接板均与所述第二连接轴转动相连，所述第六连接板与所述第二连接轴固定相连；
13.所述第一连接轴、所述第二连接轴分别与所述驱动组件传动相连。
14.在其中一个实施例中，所述第一连接轴与所述第二连接轴同轴布置。
15.在其中一个实施例中，所述驱动组件包括驱动杆、第一传动杆、第二传动杆、第三传动杆与第四传动杆，其中，所述第一传动杆与所述第二传动杆同轴布置且与第一连接轴平行；
16.所述驱动杆的端部设有第一扇形齿轮，所述第一传动杆的两端分别设有第二扇形齿轮与第三扇形齿轮，所述第二传动杆的两端分别设有第四扇形齿轮与第五扇形齿轮，所述第三传动杆的两端分别设有第六扇形齿轮与第七扇形齿轮，所述第四传动杆两端分别设有第八扇形齿轮与第九扇形齿轮；
17.所述第一连接轴的顶端设有第十扇形齿轮，所述第二连接轴的顶端设有第十一扇形齿轮；
18.所述第二扇形齿轮、所述第四扇形齿轮均与所述第一扇形齿轮啮合，所述第三扇形齿轮与所述第六扇形齿轮啮合，所述第七扇形齿轮与所述第十扇形齿轮啮合，所述第五扇形齿轮与所述第八扇形齿轮啮合，所述第九扇形齿轮与所述第十一扇形齿轮啮合。
19.在其中一个实施例中，还包括支架，所述支架为c型框架结构，包括底座、竖梁与横梁；
20.所述第一传动杆、所述第二传动杆转动连接在所述竖梁内，所述第三传动杆转动连接在所述横梁内，所述第四传动杆转动连接在所述底座内；
21.所述竖梁上设有第一通孔，所述驱动杆上的具有第一扇形齿轮的一端穿过所述第一通孔后位于所述竖梁内；
22.所述横梁上设有第二通孔，所述第一传动杆上具有第十扇形齿轮的一端穿过所述第二通孔后位于所述横梁内；
23.所述底座上设有第三通孔，所述第二传动杆上具有第十一扇形齿轮的一端穿过所述第三通孔后位于所述底座内。
24.在其中一个实施例中，所述第一传动杆、所述第二传动杆、所述第三传动杆与所述第四传动杆均套设有至少一个轴承。
25.在其中一个实施例中，所述驱动杆上位于所述竖梁外的一端上设有把手，所述把手的长度方向与驱动杆的长度方向垂直。
26.在其中一个实施例中，所述底座的两侧设有连接座。
27.相较于现有技术，上述一种雷达靶标用可调节rcs机构，具有如下有益技术效果：
28.1、通过齿轮啮合传动的方式来调节球壳转动，齿轮副之间的摩擦力可以实现自锁功能，保证球壳间不会轻易滑动。
29.2、rcs值可以从0开始连续变化。
30.3、体积小巧，占用空间小，而且安装方便，便于检测。
31.4、安置腔内部可以安装三角反射器及龙勃透镜等机构，组成多功能雷达靶标。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
33.图1为本发明实施例中可调节rcs机构的整体结构轴测图；
34.图2为本发明实施例中可调节rcs机构的内部结构轴测图；
35.图3为本发明实施例中可调节rcs机构在开口完全闭合的状态示意图；
36.图4为本发明实施例中可调节rcs机构在开口开启角度30
°
的状态示意图；
37.图5为本发明实施例中可调节rcs机构在开口开启角度90
°
的状态示意图；
38.图6为本发明实施例中可调节rcs机构在开口开启角度180
°
的状态示意图；
39.图7为本发明实施例中第一连接轴的连接结构的第一种实施方式示意图；
40.图8为本发明实施例中第二连接轴的连接结构的第一种实施方式示意图；
41.图9为本发明实施例中第一连接轴的连接结构的第二种实施方式示意图；
42.图10为本发明实施例中第二连接轴的连接结构的第二种实施方式示意图。
43.附图标号：
44.第一壳体1、第一连接板101、第二连接板102；
45.第二壳体2、第三连接板201、第四连接板202；
46.第三壳体3、第五连接板301、第六连接板302；
47.第一连接轴4、第一轴肩401、第一垫片402、第二垫片403、第一轴承404、第二轴承405、第十扇形齿轮406、第九轴承407；
48.第二连接轴5、第二轴肩501、第三垫片502、第四垫片503、第三轴承504、第四轴承505、第十一扇形齿轮506、第十轴承507；
49.驱动杆6、第一扇形齿轮601、把手602；
50.第一传动杆7、第二扇形齿轮701、第三扇形齿轮702、第五轴承703；
51.第二传动杆8、第四扇形齿轮801、第五扇形齿轮802、第六轴承803；
52.第三传动杆9、第六扇形齿轮901、第七扇形齿轮902、第七轴承903；
53.第四传动杆10、第八扇形齿轮1001、第九扇形齿轮1002、第八轴承1003；
54.支架11、底座1101、竖梁1102、横梁1103、连接座1104。
55.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
56.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
57.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
58.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
60.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
61.如图1-10所示为本实施例公开的一种雷达靶标用可调节rcs机构，其主要包括驱动组件、第一壳体1、第二壳体2与第三壳体3。其中，第一壳体1、第二壳体2、第三壳体3均为半球状的弧面结构，第二壳体2、第三壳体3均套设在第一壳体1上，且第二壳体2、第三壳体3均与第一壳体1转动相连，第一壳体1、第二壳体2、第三壳体3同球心且围成能够安置靶标机构的安置腔，例如安置三角反射器及龙勃透镜等。第二壳体2上朝向第三壳体3的一侧设有第一凹口，第三壳体3上朝向第二壳体2的一侧设有第二凹口，第一凹口与第二凹口围成能够与安置腔相通的开口，驱动组件分别与第二壳体2、第三壳体3传动相连，以驱动第二壳体2、第三壳体3同步对向转动，进而调节开口的面积。其中，第一凹口与第二凹口均为v型口结构，第一凹口的v型深度为第二壳体2最大周长的四分之一，宽度为第二壳体2最大周长的二分之一。第二凹口的v型深度为第三壳体3最大周长的四分之一，宽度为第三壳体3最大周长的二分之一。
62.参考图3-6，为第二壳体2、第三壳体3不同旋转角度的实施情况，其中，图3为开口完全闭合的状态，此时雷达靶标的rcs最小；图4为开口开启角度为30
°
的状态，图5为开口开启角度为90
°
的状态，图6为开口开启角度为180
°
的状态，此时雷达靶标的rcs值最大。图3至图6，雷达靶标的rcs为逐渐增大的趋势。本实施例中的可调节rcs机构通过调节三个半球弧面结构的相对位置(即第二壳体2、第三壳体3的旋转角度)来调整开口面积，开口面积大小决定了安置腔内部靶标机构接受及反射信号的能力，从而达到调整雷达靶标的rcs的目的。
63.本实施例中，可调节rcs机构还包括第一连接轴4与第二连接轴5，第一壳体1上边缘轮廓的上、下两侧分别设有第一连接板101与第二连接板102，第二壳体2上边缘轮廓的上、下两侧分别设有第三连接板201与第四连接板202，第三壳体3上边缘轮廓的上、下两侧分别设有第五连接板301与第六连接板302。第一连接板101、第三连接板201、第五连接板301从下至上间隔套设在第一连接轴4上，第一连接板101、第五连接板301均与第一连接轴4转动相连，第三连接板201与第一连接轴4固定相连，其中，第一连接轴4上具有第一轴肩401，该第一轴肩401抵接在第一连接板101的底部，同时第一连接轴4上还套设有第一垫片402与第二垫片403，第一垫片402位于第一连接板101与第三连接板201之间，第二垫片403位于第三连接板201与第五连接板301之间。第二连接板102、第四连接板202、第六连接板302从上至下间隔套设在第二连接轴5上，其中，第二连接板102、第四连接板202均与第二连
接轴5转动相连，第六连接板302与第二连接轴5固定相连，其中，第二连接轴5上具有第二轴肩501，该第二轴肩501抵接在第二连接板102的顶部，同时第二连接轴5上还套设有第三垫片502与第四垫片503，第三垫片502位于第二连接板102与第四连接板202之间，第四垫片503位于第四连接板202与第六连接板302之间。第一连接轴4、第二连接轴5分别与驱动组件传动相连，即通过驱动第一连接轴4带动第二壳体2转动，通过第二连接轴5带动第三壳体3转动，当驱动第一连接轴4与第二连接轴5同步反向转动时，即能实现第二壳体2、第三壳体3同步对向转动，进而完成开口面积的调节。
64.在具体实施过程中，第一连接轴4与第三连接板201之间为过盈配合和/或销轴配合，第一连接轴4与第一连接板101之间，以及第一连接轴4与第五连接板301之间均为间隙配合。第二连接轴5与第六连接板302之间为过盈配合和/或销轴配合，第二连接轴5与第二连接板102之间，以及第二连接轴5与第四连接板202之间均为间隙配合。
65.进一步优选地，第一连接轴4与第一连接板101之间通过第一轴承404配合，即第一轴承404的外环与第一连接板101固定相连，第一轴承404的内环套设在第一连接轴4上并与第一连接轴4过盈配合和/或销轴配合。第一连接轴4与第五连接板301之间通过第二轴承405配合，即第二轴承405的外环与第五连接板301固定相连，第二轴承405的内环套设在第一连接轴4上并与第一连接轴4过盈配合和/或销轴配合。第二连接轴5与第二连接板102之间通过第三轴承504配合，即第三轴承504的外环与第二连接板102固定相连，第三轴承504的内环套设在第二连接轴5上并与第二连接轴5过盈配合和/或销轴配合。第二连接轴5与第四连接板202之间通过第四轴承505配合，即第四轴承505的外环与第四连接板202固定相连，第四轴承505的内环套设在第二连接轴5上并与第二连接轴5过盈配合和/或销轴配合。
66.本实施例中，第一连接轴4与第二连接轴5同轴布置，驱动组件包括驱动杆6、第一传动杆7、第二传动杆8、第三传动杆9与第四传动杆10，其中，第一传动杆7与第二传动杆8同轴布置且与第一连接轴4/第二连接轴5平行间隔布置，第三传动杆9的一端与第一传动杆7相邻且垂直，另一端与第一连接轴4相邻且垂直，第四传动杆10的一端与第二传动杆8相邻且垂直，另一端与第二连接轴5相邻且垂直。具体地，驱动杆6的端部键连接有第一扇形齿轮601，第一传动杆7的两端分别键连接有第二扇形齿轮701与第三扇形齿轮702，第二传动杆8的两端分别键连接有第四扇形齿轮801与第五扇形齿轮802，第三传动杆9的两端分别键连接有第六扇形齿轮901与第七扇形齿轮902，第四传动杆10两端分别键连接有第八扇形齿轮1001与第九扇形齿轮1002。第一连接轴4的顶端键连接有第十扇形齿轮406，第二连接轴5的顶端键连接有第十一扇形齿轮506。第二扇形齿轮701、第四扇形齿轮801均与第一扇形齿轮601啮合，第三扇形齿轮702与第六扇形齿轮901啮合，第七扇形齿轮902与第十扇形齿轮406啮合，第五扇形齿轮802与第八扇形齿轮1001啮合，第九扇形齿轮1002与第十一扇形齿轮506啮合。即当驱动杆6转动时，在第一扇形齿轮601的带动下，第二扇形齿轮701与第四扇形齿轮801做同步反向转动，进而带动第一传动杆7与第二传动杆8做同步反向转动，随后在第三扇形齿轮702与第六扇形齿轮901啮合作用以及第五扇形齿轮802与第八扇形齿轮1001啮合作用下，带动第三传动杆9与第四传动杆10做同步反向转动，再在第七扇形齿轮902与第十扇形齿轮406啮合作用以及第九扇形齿轮1002与第十一扇形齿轮506啮合作用下，带动第一连接轴4与第二连接轴5做同步反向转动，最终实现第二壳体2、第三壳体3同步对向转动，完成开口面积的调节。
67.需要注意的是，由于第一连接轴4与第二连接轴5都是通过齿轮传动实现转动，且由于只是有一个总驱动，即驱动杆6与第一扇形齿轮601，因此第一连接轴4与第二连接轴5不会出现同向转动的情况，因此，当第一壳体1、第二壳体2、第三壳体3与驱动组件之间装配完成后且第一连接轴4与第二连接轴5转动时，第一壳体1会受到两个方向相反，大小基本相同的摩擦力，进而使得第一壳体1固定，不会发生转动。在具体实施过程中，在调节开口面积时，也可以通过手扶的方式手动将第一壳体1固定，进而保障rcs机构调节的可靠性。
68.本实施例中的可调节rcs机构还包括支架11，支架11为c型框架结构，具体由底座1101、竖梁1102与横梁1103，其中，底座1101、竖梁1102与横梁1103依次相连围成一c型结构，第一壳体1、第二壳体2与第三壳体3所构成的组合结构即位于该c型结构的c型口上。具体地，第一传动杆7、第二传动杆8转动连接在竖梁1102内，第三传动杆9转动连接在横梁1103内，第四传动杆10转动连接在底座1101内。进一步具体地，竖梁1102上设有第一通孔，驱动杆6上的具有第一扇形齿轮601的一端穿过第一通孔后位于竖梁1102内。横梁1103上设有第二通孔，第一传动杆7上具有第十扇形齿轮406的一端穿过第二通孔后位于横梁1103内。底座1101上设有第三通孔，第二传动杆8上具有第十一扇形齿轮506的一端穿过第三通孔后位于底座1101内。
69.在具体实施过程中，第一传动杆7、第二传动杆8、第三传动杆9、第四传动杆10、第一连接轴4与第二连接轴5均套设有至少一个轴承。具体地，第一传动杆7上具有两个第五轴承703，分别位于靠近第二扇形齿轮701、第三扇形齿轮702的位置。第二传动杆8上具有两个第六轴承803，分别位于靠近第四扇形齿轮801、第五扇形齿轮802的位置。第三传动杆9上具有两个第七轴承903，分别位于靠近第六扇形齿轮901、第七扇形齿轮902的位置。第四传动杆10上具有两个第八轴承1003，分别位于靠近第八扇形齿轮1001、第九扇形齿轮1002的位置。第一连接轴4上具有一个第九轴承407，位于靠近第十扇形齿轮406的位置。第二连接轴5上具有一个第十轴承507，位于靠近第十一扇形齿轮506的位置。
70.本实施例中，驱动杆6上位于竖梁1102外的一端上设有把手602，把手602的长度方向与驱动杆6的长度方向垂直，便于工作人员控制驱动杆6旋转，进而完成开口面积的调节。
71.本实施例中，底座1101的两侧设有连接座1104，该连接座1104为角钢结构，数量为四个，且呈矩形结构对称分布在底座1101两侧，用于将可调节rcs机构固定在所需位置。
72.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。