[发明专利]一种X波段气象雷达天线控制方法和控制装置

权利要求书

1.一种X波段气象雷达天线控制方法，包括以下步骤：

步骤（1）驱动控制电路接收外部上位机发送的对雷达天线的控制信号，并将该控制信号转化为对步进电机驱动控制器的控制信号后传输至步进电机驱动控制器，同时启动脉冲计数器开始计数；

步骤（2）步进电机驱动控制器接收到上述控制信号后将其转化为步进电机的驱动控制信号传输至步进电机，步进电机控制雷达天线实现方位和俯仰方向的旋转；

步骤（3）根据步进电机旋转一圈所需的脉冲数和步进电机与雷达天线之间的转速比获得雷达天线旋转一圈所需要的总的脉冲数，根据上述雷达天线旋转一圈所需要的总的脉冲数获得每个步进脉冲对应的雷达天线旋转的角度值；再根据每个步进脉冲对应的雷达天线旋转的角度乘以脉冲计数器记录的雷达天线旋转到某一角度时的脉冲数量得到雷达天线旋转的角度值；

步骤（4）方位旋转变压器和俯仰旋转变压器分别接收到雷达天线的方位和俯仰旋转的角度信息并将其分别转化成电信号，然后将此电信号分别传输至方位转换板和俯仰转换板，方位转换板和俯仰转换板分别将接收到的电信号转化为数字信号后传输至译码电路； 

步骤（5）译码电路对接收到的数字信号进行译码处理，然后获得雷达天线实际方位和俯仰旋转的角度值后传输至驱动控制电路，所述驱动控制电路将得到的实际方位和俯仰的角度值与步骤（3）中脉冲法得到的雷达天线旋转的角度值进行比对，根据两者的差值对脉冲输出个数进行调整来校正步进电机工作过程中丢失脉冲所造成的角度的误差。

2.根据权利要求1所述的一种X波段气象雷达天线控制方法，其特征在于：所述步骤（1）中驱动控制电路接收的转动信号包括转动速度、转动方向、转动时间信号，并将上述信号转化为控制步进电机驱动控制器的脉冲信号、使能信号、方向使能信号。

3.根据权利要求1所述的一种X波段气象雷达天线控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中获得每个步进脉冲对应的雷达天线旋转的角度具体步骤为：

步骤（31）根据步进电机的步距角得到在没有细分的条件下雷达天线旋转一周所需的脉冲数；设置步进电机驱动控制器的细分数后将步进电机驱动器的细分数乘以上述脉冲数得到步进电机旋转一圈所需要的步进脉冲总数；

步骤（32）再根据步进电机与雷达天线的转速比，利用步进电机旋转一圈所需要的步进脉冲总数乘以转速比得到雷达天线旋转一周所需的总的脉冲数量；

步骤（33）利用360°除以步骤（32）中得到的雷达天线旋转一周所需的总的脉冲数量得到每个步进脉冲所对应的角度值，再利用该每个步进脉冲对应的角度值乘以脉冲计数器记录的雷达天线旋转到某一角度时的脉冲数量得到雷达天线旋转的角度值。

4.根据权利要求1所述的一种X波段气象雷达天线控制方法，其特征在于：所述步骤（4）中方位和俯仰旋转变压器分别以正北方向为方位旋转起始点、以水平方向为俯仰旋转起始点。

5.根据权利要求1所述的一种X波段气象雷达天线控制方法，其特征在于：所述步骤（5）中所述的实际方位和俯仰的角度值与脉冲法得到的雷达天线旋转的角度值的差值在0.09°以上时，对脉冲输出个数进行调整。

6.根据权利要求1或3所述的一种X波段气象雷达天线控制方法，其特征在于：当雷达天线转到正北和水平位置时，脉冲计数器记录的脉冲信息和角度信息分别清零。

7.根据权利要求1所述的一种X波段气象雷达天线控制方法，其特征在于：所述步骤（32）中步进电机和雷达天线的转速比为50:1。

8.根据权利要求1所述的一种X波段气象雷达天线控制方法，其特征在于：所述步骤（5）中对脉冲输出个数的调整是根据雷达天线旋转的角度对应的脉冲数减去达天线实际的方位和俯仰旋转角度对应的脉冲数进行调整。

9.一种基于权利要求1所述的X波段气象雷达天线控制方法的装置，其特征在于：包括驱动控制电路、方位驱动控制器、方位控制电机、方位旋转变压器、方位转换板、俯仰驱动控制器、俯仰控制电机、俯仰旋转变压器、俯仰转换板、译码电路，其中驱动控制电路分别与方位驱动控制器、俯仰驱动控制器连接；所述方位驱动控制器与方位控制电机连接；所述俯仰驱动控制器与俯仰控制电机连接；所述方位控制电机、俯仰控制电机分别与外部雷达天线连接；所述外部雷达天线分别与方位旋转变压器、俯仰旋转变压器连接；所述方位旋转变压器与方位转换板连接；所述俯仰旋转变压器与俯仰转换板连接；所述俯仰转换板、方位转换板分别与译码电路连接；所述译码电路与驱动控制电路相连接。