[发明专利]一种球载雷达无源稳定平台状态分析系统及状态分析方法

说明书

本发明公开了一种球载雷达无源稳定平台状态分析系统及状态分析方法，所述系统包括固定于稳定平台上的传感器、控制部、数据部、判定部以及显示部，控制部用于发送控制指令至判定部；数据部用于存储传感器的检测数据，并输出至判定部及显示部；判定部用于分析数据部输出的传感器数据及控制部输出的控制指令，判断稳定平台的运行状态，并将判断结果输出至显示部；显示部用于显示数据部输出的传感器数据及判定部输出的稳定平台的运行状态；本发明的优点在于：判断稳定平台是否异常，若状态异常则对稳定平台作出对应的处理，避免影响稳定平台转速的平稳性。

技术领域

本发明涉及球载雷达技术领域，更具体涉及一种球载雷达无源稳定平台状态分析系统及状态分析方法。

背景技术

系留气球载雷达系统是以系留气球为搭载平台，以雷达为任务系统的一种综合信息系统，在军事和民用领域有着广阔的应用前景。雷达是整个系留气球载雷达系统中的任务系统，集中悬挂在球体下方的整流罩内。

系留气球载雷达在搜索或跟踪目标时，天线因球体运动的影响，指向会随之变化，影响探测效果。为保证天线对目标的探测效果，可采用稳定平台减弱气球姿态角的影响，使天线波束指向稳定。

稳定平台有无源和有源两种稳定方式。无源稳定平台利用雷达重力及阻尼装置达到稳定精度；有源稳定平台通过电气系统实时调节姿态的策略，满足精度要求。相较于有源稳定平台，无源稳定平台可靠性高、重量轻、维修方便且成本低，但其稳定精度不高且响应速度慢。

球载雷达稳定平台的设计要求表明，稳定平台的负载惯量较大，响应速度与稳定精度要求不高，但需具备体积小、重量轻的特点。故选取基于阻尼技术的无源三轴稳定平台实现需求。无源稳定平台通过定基座的安装接口与气球连接，主要由伺服控制器、电机、减速机、传感器系统、阻尼装置、回转支承等组成。

在系留气球雷达地面联调测试过程中，发现有4种因素影响无源稳定平台的工作性能，包括：

1、若试验场的风力等级较大，则稳定平台姿态角的变化程度与变化频率较大，最终影响稳定平台转速的平稳性。

2、与机载雷达和车载雷达不同，地面联调测试环境下，稳定平台距离地面约20米。维修时，稳定平台处于静止状态，工作人员需站在平台上进行测试。为保障人员安全、防止地面站误操作且保证维修工作的进行，需适时限制稳定平台的功能。

3、球载雷达地面联调测试的电磁环境较为复杂，稳定平台执行转速功能时，经常有多种雷达的发射系统同时段不同方向的工作，极大影响稳定平台的转速平稳性。

4、与机载雷达和车载雷达不同，球载雷达未搭载阵面波控系统。稳定平台执行定位功能时，雷达扫描线由稳定平台上搭载的角度传感器配合伺服控制器以增量编码的方法形成。由于增量编码的传送路径(经汇流环系统、信号处理系统、无线通信系统传送至地面站)较为复杂，故当扫描线状态异常时，排查工作耗时耗力。

中国专利申请号CN202010653330.6，公开了一种移动分体式激光雷达，提供一种能够在移动式平台上实现移动过程中自动化观测、姿态补偿、环境数据采集的高精度分体式激光多普勒雷达三维风场剖面探测系统。包括测风激光雷达光学扫描部分、测风激光雷达数据采集处理部分、移动载具、稳定平台、大气参数测量模块、水面参数测量模块，平台姿态与运动状态测量模块、卫星定位模块、热管理模块、数据显示模块、供电模块和通信单元组成。其中，若安装稳定平台时，测风激光雷达光学扫描部分、平台姿态与运动状态测量模块、卫星定位模块、热管理模块安装在稳定平台上，稳定平台再与大气参数测量模块、通信单元直接安装于移动载具的安装板上，否则上述功能模块直接安装在移动载具的安装板上。虽然该专利申请提供了稳定平台以及平台姿态与运动状态测量模块，但是并没有具体论述如何分析稳定平台状态且该专利申请应用于分体式激光雷达，并不适用于球载雷达。

发明内容