专利名称：一种红外微波复合测角装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种红外微波复合测角装置。
背景技术：
红外测角装置是用来测量目标角位置的设备。红外测角装置的原理是在上位机上实时显示热像仪所观测到的红外目标，再通过人眼观测读取红外目标的中心位置，进而得出红外目标所在位置的方位角。由于是通过人工判读来进行红外目标中心位置的确认，因此不同的人观测所得出的方位角值差异较大、测角的精度也不高，这是该测角产品的两个缺陷。微波测角装置则是通过固定式的单对微波接收天线接收微波信号源端发射出的微波信号，对两路接收信号进行简单的比幅比相，进而通过特定的算法得出其所测得的微波目标所在位置的方位角。由于微波测角对测试过程所处的环境要求较高，而且线馈误差，空间误差以及产品本身的系统误差对测角结果都有很大的影响，而这些影响因素在其产品的设计时并未考虑到，因此其产生的结果必然是导致测角不准确或者精度达不到要求。由于微波测角装置一般能够在水平方向上进行偏转时，很难再在仰俯方向进行偏转，因此，无法同时测量微波目标源的水平方位角和垂直俯仰角。现有技术中的测角装置一般只是单独的红外测角装置或微波测角装置，无法同时进行微波方位角测试和红外方位角测试，单独测试的微波方位角和红外方位角一致性差，而现有技术中的航空航天类产品所具有的特性已经不再是单一的红外特性或者微波特性。因此，对其双特性产品进行测角时就需要有一套产品既能测量红外目标的方位角，同时又能测量微波目标的方位角，而且要求通过两种方式来测角的精度相对一致。然而，现有技术很难满足这一需求。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种红外微波测角装置。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:—种红外微波测角装置，包括红外热像仪、微波接收天线、微波组件、控制装置、测角及显示装置，所述红外热像仪和微波接收天线装配在一圆盘上，红外热像仪位于圆盘的中心，4个微波接收天线对称分布在红外热像仪的上、下、左、右处，微波组件装配在一壳体中，圆盘和壳体之间为法兰连接，红外热像仪与微波组件同轴放置，微波接收天线通过天线馈线与微波组件连接，所述调控装置与微波组件设有通讯连接。所述壳体置于一旋转支架上。所述微波组件是用于将微波信号转变为中频信号的高频头组件。所述控制装置包括用于对中频信号进行比幅比相处理的中频矢量网络分析仪。与现有技术相比，本实用新型可以同时进行微波方位角测试和红外方位角测试，同条件下红外测得的目标方位角和微波测得的目标方位角差值< 3’，红外测角和微波测角一致性好。在测角前通过大量调试，已将红外测角和微波测角所产生的系统误差算出，并将系统误差加入到上位机后台算法中。最终形成的测角精度很高，红外测角精度< 3’和微波测角精度< 5’。采用水平极化和垂直极化两种测量方法，可以同时测量微波目标源的水平方位角和垂直俯仰角。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的微波接收天线的剖面图；图3为比相法测角原理图；图4为比幅法测角原理图。为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下:参见图1及图2，如图所示，一种红外微波测角装置，包括红外热像仪1、微波接收天线2、微波组件3、测角及显示装置8、控制装置9。红外热像仪I前端设有红外镜头11，红外热像仪I装配在圆盘4的中心，与测角及显示装置8和控制装置9设有通讯连接。红外热像仪观测到红外目标，目标光斑实时在测角及显示装置8中的上位机上显示，通过多次拉矩形框来确定红外光斑的中心位置，以此减小认为误差，提闻测试精度。微波接收天线2的数量为四个，四个微波接收天线2对称装配在圆盘4上，分布于红外热像仪I的上、下、左、右处，微波接收天线2通过天线馈线与微波组件3连接。由于测角装置的测试工作是在合格的暗室环境下进行的，暗室内部提供的转台为固定式的，即转台只能在水平方向上进行偏转，而无法再俯仰方向进行偏转。为使装置能同时测量微波目标源的水平方位角和垂直俯仰角，采用水平极化和垂直极化两种测量方法。如图2所示，水平方向上的微波接收天线接收目标的水平微波信号，垂直方向上的微波接收天线接收目标的垂直微波信号。微波接收天线2通过天线馈线将微波信号传输至微波组件3。微波组件3装配在壳体5中，微波组件3与红外热像仪I同轴放置。微波组件将接收到的微波信号经变频网络转变为中频信号，并将中频信号传输给测角及显示装置8中的中频矢量网络分析仪进行必幅、比相处理，由此得到辐射源姿态角和辐射源方向角。圆盘4和壳体5之间为法兰6连接，壳体5置于旋转支架7上。测角及显示装置8用于接收、处理微波信号和红外信号，显示测试结果，与红外热像仪1、微波组件3、控制装置9设有通讯连接。控制装置9用于总控红外微波测角装置中各部件的正常运行。本实用新型中的中频矢量网络分析仪对中频信号进行必幅、比相处理的具体方法如下:垂直方向的喇叭测量俯仰角度，水平方向的喇叭测量方位角度，H代表水平极化输出端，V代表垂直极化输出端。控制2个单刀四掷SP4T开关A、B分别形成垂直极化的俯仰接收端AV、BV，形成水平极化的俯仰接收端AH、BH，形成垂直极化的方位接收端CV、DV，形成水平极化的方位接收端CH、DH。[0028]校准项目包括对辐射源视在角位置较准和辐射源姿态角校准，表I列出所采用的校准方法和所使用的喇叭天线。表I校准方法说明
权利要求1.一种红外微波复合测角装置，其特征在于，包括红外热像仪、微波接收天线、微波组件、调控装置、用于显示测试结果的显示装置，所述红外热像仪和微波接收天线装配在一圆盘上，红外热像仪位于圆盘的中心，4个微波接收天线对称分布在红外热像仪的上、下、左、右处，微波组件装配在一壳体中，圆盘和壳体之间为法兰连接，红外热像仪与微波组件同轴放置，微波接收天线通过天线馈线与微波组件连接，所述调控装置与微波组件设有通讯连接。
2.根据权利要求1所述的红外微波复合测角装置，其特征在于，所述壳体置于一旋转支架上。
3.根据权利要求1所述的红外微波复合测角装置，其特征在于，所述微波组件是用于将微波信号转变为中频信号的高频头组件。
4.根据权利要求1所述的红外微波复合测角装置，其特征在于，所述调控装置包括用于对中频信号进行比幅比相处理的中频矢量网络分析仪。
专利摘要本实用新型涉及一种红外微波复合测角装置，包括红外热像仪、微波接收天线、微波组件、控制装置、测角及显示装置，所述红外热像仪和微波接收天线装配在一圆盘上，红外热像仪位于圆盘的中心，4个微波接收天线对称分布在红外热像仪的上、下、左、右处，微波组件装配在一壳体中，圆盘和壳体之间为法兰连接，红外热像仪与微波组件同轴放置，微波接收天线通过天线馈线与微波组件连接，所述调控装置与微波组件设有通讯连接。本实用新型可以同时进行微波方位角测试和红外方位角测试，同条件下红外测得的目标方位角和微波测得的目标方位角差值≤3’，红外测角和微波测角一致性好。
文档编号G01C1/00GK203069173SQ20132006595
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者李康, 刁海南 申请人:上海一航凯迈光机电设备有限公司