一种适用于雷达天线边块的三自由度调姿装置及调姿方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及一种调姿装置和方法，更具体地，涉及一种适用于雷达天线边块的三自由度调姿装置及调姿方法。
【背景技术】
[0002]雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。随着当今飞行器(包括飞机、导弹等)隐身技术的不断发展，地面负责防空预警的雷达也朝着大型化和快速响应等方向发展。作为武器装备，地面雷达从机动性上可分为固定式和移动式两类。对于大口径的雷达天线，需分块处理才能满足运输要求。到达架设地点后，天线边块调整到正确位姿后，进行对接组装为整体，以进行工作。
[0003]目前天线对接主要采用吊车吊装，人工对接装配的方法。这种方法不够灵活轻便，耗时长，效率低，影响机动性;而且对接精度大多依赖于现场操作人员的操作水平和已有经验，对接精度稳定性难以保证。
[0004]国外在大部件调姿对接装配中，大部件采用多个定位器进行支撑，通过自动化控制，实现大部件的位姿调整和对接。德国宝捷公司、西班牙SERRA公司和M.Torr is公司等飞机数字化装配设备制造商，分别提出了各种三坐标支撑机构，用于实现飞机大部件的位姿调整和对接装配。但是，基于定位器的调姿装配系统，一般都需要冗余控制，对控制方法提出了更高的要求。
[0005]国内方面，中国电子科技集团公司第38所的唐为民，采用以CCD相机和激光扫描雷达为核心的测量行，并使用由承载平台、升降柱、滑块和转台等组成的对接系统，构建了一套天线自动对接系统，成都中电锦江公司的周红等人，设计了一种采用了平行四边形机构等组合而成的六自由度对接平台，成功实现了某型号米波雷达天线的自动对接。背景卫星环境工程研究所的熊涛等人，使用室内GPS技术和六自由度6-SPS并联机构研制了一套卫星自动对接系统。中航工业沈飞公司的金庆勉等人，使用由PLC控制的工装和以激光跟踪仪和激光准直仪为核心测量系统，对飞机机身各部分的自动对接进行了实验。
[0006]目前并联机构已经在加工中心、定位和定向机械、测量机、装配机械等领域得到了应用。近年来，把并联机构用于支撑调姿方面的研究也取得了一定成果，例如同济大学针对3RPS并联机构用于发动机支撑台架进行了相关研究;2001年，盛英等把Stewart并联机构用于车载雷达天线自动调平系统，从而为并联机构在自动调平支撑系统中的应用提供了一条可行的参考依据；德国波鸿鲁尔大学于1999年在校园建造的大型天文望远镜，它采用Stewart平台的并联机构作为调姿支撑机构，等等。此外，并联机构可不采用冗余驱动就能够实现六自由度的调姿运动，控制简单。鉴于以上研究，可见并联机构具有用于大型部件的调姿装配系统的潜能。
【发明内容】
[0007]本发明主要解决的技术问题是提供一种三自由度调姿装置及方法，使得调姿装置结构紧凑，竖直方向上占用空间小，很好地适应了车载天线结构对高度有限制的工作条件。
[0008]为解决上述技术问题，本发明一种适用于雷达天线边块的三自由度调姿装置，所述三自由度调姿装置包括支撑平台、电动伺服滑动机构1、电动伺服滑动机构Π和电动伺服滑动机构m，所述电动伺服滑动机构1、电动伺服滑动机构π和电动伺服滑动机构m均固定连接于支撑平台上，所述电动伺服滑动机构I和电动伺服滑动机构m的安装方向与电动伺服滑动机构π的安装方向相互垂直，所述电动伺服滑动机构π与电动伺服滑动机构I或电动伺服滑动机构m的一端连接。
[0009]作为本发明的进一步优化，所述电动伺服滑动机构I包括安装座1、导轨1、滑块1、电动缸I和连接头I，所述安装座I固定在支撑平台上，所述导轨I固定连接在安装座I上，所述电动缸I的一端固定连着多个滑块I，所述滑块I活动连接在导轨I上，所述电动缸I的一端固定连接有连接头I。
[0010]作为本发明的进一步优化，所述电动缸I可以为电动杠、液压缸或者气压缸。
[0011]作为本发明的进一步优化，所述电动伺服滑动机构π和电动伺服滑动机构m与电动伺服滑动机构I相同。
[0012]作为本发明的进一步优化，所述支撑平台上设有多个加强筋。
[0013]采用所述的一种适用于雷达天线边块的三自由度调姿装置实现三自由度调姿，其特征在于:所述调姿方法包括:
[0014]左右移动:
[0015]步骤一:保持电动伺服滑动机构I和电动伺服滑动机构m不动作；
[0016]步骤二:电动伺服滑动机构Π动作；
[0017]上下移动:
[0018]步骤一:保持电动伺服滑动机构Π不动作；
[0019]步骤二:电动伺服滑动机构I和电动伺服滑动机构m动作，且电动伺服滑动机构I和电动伺服滑动机构m的行程相同；
[0020]旋转:
[0021 ]步骤一:保持电动伺服滑动机构Π不动作；
[0022]步骤二:电动伺服滑动机构I和电动伺服滑动机构m动作，且电动伺服滑动机构I和电动伺服滑动机构m的行程不相同。
[0023]本发明一种适用于雷达天线边块的三自由度调姿装置及调姿方法的有益效果为:
(I)驱动装置在平面内动作，即可实现天线阵面三个自由度的位姿调整；(2)调姿装置结构简单，控制方便；(3)调姿装置结构紧凑，竖直方向上占用空间小，很好的适应了车载天线结构对高度有限制的工作条件。
【附图说明】
[0024]下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
[0025]图1为本发明一种适用于雷达天线边块的三自由度调姿装置的结构示意图。
[0026]图2为图1中电动伺服滑动机构连接的示意图。
[0027]图3为图1中电动伺服滑动机构12的结构立体示意图。
[0028]图4为图1中电动伺服滑动机构12的结构示意图。
[0029]图中:支撑平台I;加强筋1-1;电动伺服滑动机构12;安装座12-1;导轨12-2;滑块I2-3;电动缸12-4;连接头12-5;电动伺服滑动机构Π 3;安装座Π 3_1;导轨Π 3-2;滑块Π 3-3 ；电动缸Π 3-4;连接头Π 3-5;电动伺服滑动机构ΙΠ4;安装座ΙΠ4-1;导轨ΙΠ4-2;滑块ΙΠ4-3 ；电动缸ΙΠ4-4;连接头ΙΠ4-5;锁紧销5;连接座6。
【具体实施方式】
[0030]【具体实施方式】一:结合图1、2、3、4说明本实施方式，本实施方式所述的一种适用于雷达天线边块的三自由度调姿装置，包括支撑平台1、电动伺服滑动机构12、电动伺服滑动机构Π 3和电动伺服滑动机构ΙΠ4。
[0031]所述电动伺服滑动机构12、电动伺服滑动机构Π3和电动伺服滑动机构ΙΠ4均固定连接于支撑平台I上，所述电动伺服滑动机构12和电动伺服滑动机构ΙΠ4的安装方向与电动伺服滑动机构Π 3的安装方向相互垂直，其中电动伺服滑动机构12和电动伺服滑动机构ΙΠ4用于控制某一水平方向上的移动，电动伺服滑动机构Π 3用于控制与电动伺服滑动机构12和电动伺服滑动机构m 4所控制方向垂直的水平方向上的移动。
[0032]所述电动伺服滑动机构Π3与电动伺服滑动机构12或电动伺服滑动机构ΙΠ4的一端连接，两个电动伺服滑动机构上的连接头通过锁紧销5活动连接，并且设有连接座6。
[0033]【具体实施方式】二:结合图1、2、3、4说明本实施方式，本实施方式所述电动伺服滑