滑曉飛 崔寧豪
摘 要:針對傳統(tǒng)雷達尺寸大、架設難度高的弱點,本文構(gòu)建了一種新的雷達系統(tǒng)。本文構(gòu)建的方法能對雷達系統(tǒng)進行模塊化分解,方便組裝和拆解,可擴展、可搬移的能力,基礎(chǔ)平臺使雷達系統(tǒng)的搭建不受地面情況限制,機動性強,極大地提高了雷達的實用性,為研制新體制雷達的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢提供技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)雷達;實用性;機動性強;新體制雷達
1 緒論
雷達的主要用途為偵察、探測、跟蹤、導彈制導,其在海、陸、空、天等四維作戰(zhàn)方面扮演著越來越重要的角色,是遠程觀測的“千里眼”[1]。一般的傳統(tǒng)雷達具有尺寸大、精度高、架設難度高等特點,它們在架設時不僅耗時費力,且難以滿足陣面安裝高精度要求的結(jié)構(gòu)[2]。本文在傳統(tǒng)雷達的基礎(chǔ)上構(gòu)建一種新的雷達系統(tǒng),其中包括雷達陣面系統(tǒng)、組合方艙系統(tǒng),而其優(yōu)點是可以將雷達系統(tǒng)進行模塊化分解,搭建過程簡單,可調(diào)節(jié)精度范圍寬,機動性相比傳統(tǒng)雷達較好,本文提出的雷達系統(tǒng)為發(fā)揮雷達系統(tǒng)的實用性和多樣性提供了新的解決方案。
2 項目總體方案
本文構(gòu)造的一種新型雷達系統(tǒng)包括雷達陣面系統(tǒng)和組合方艙系統(tǒng)等[3]。其中新型雷達陣面系統(tǒng)包括地基、斜角雷達艙等。組合方艙系統(tǒng)包括基礎(chǔ)平臺、方艙。本文中的新型雷達系統(tǒng)連接到組合方艙系統(tǒng)上,而組合方艙系統(tǒng)對雷達陣面系統(tǒng)進行控制從而實現(xiàn)新型雷達的整個控制系統(tǒng)。
3 模塊具體功能
本文提出的新型雷達系統(tǒng)的組合方艙系統(tǒng)有基礎(chǔ)平臺、方艙等部件。其中的方艙部件放置在基礎(chǔ)平臺上。而地基有多于三個的支撐腿、箱體和安裝塊,新型雷達系統(tǒng)中的支撐腿設計在在箱體的底部,箱體的高度具有可調(diào)性。箱體設計有套筒,將支撐腿的其中一端插入到套筒中,而螺母頂則放在箱體的下表面。本設計中的支撐腿還具有防脫螺栓。最后安裝塊安裝在調(diào)節(jié)撐腿的上方區(qū)域,防脫螺栓在穿過安裝塊的地方,將其擰在調(diào)節(jié)撐腿上。本設計中的箱體中設置有由鋼筋和混凝土組成的配重結(jié)構(gòu)[4]。
新型雷達系統(tǒng)中的長方體支撐座板放在支撐框架結(jié)構(gòu)的四角處。而支撐的框架上也設計的有調(diào)距部件。其中的斜角雷達艙有雷達艙骨架部件、雷達陣面單元部件、雷達配套設備部件。新型雷達系統(tǒng)的雷達陣面單元部件和本設計中的雷達配套部分都安裝在了呈直角梯形的四棱柱形狀的雷達艙的骨架表面,而且雷達配套設備同時也連接到了雷達陣面的單元上。雷達艙骨架安裝在雷達艙骨架的底面,而雷達陣面單元放置在雷達艙骨架的斜面上,在雷達艙骨架的內(nèi)部是本設計中的雷達配套設備。本設計中的導向定位件設置在雷達艙骨架的頂面上,而導向定位件對應的導向定位孔放置在雷達艙骨架的底面上,最后本設計中的導向定位孔的傾角方向和傾角大小與雷達艙骨架斜面的傾角方向及傾角大小相同[5]。
本設計中的新型雷達陣面單元有反射板模塊、發(fā)射棒模塊和天線模塊。其中的反射板放置在雷達艙骨架上,而發(fā)射棒和天線安放在反射板上,同時反射板、發(fā)射棒和天線都連接在雷達配套設備上。雷達的配套設備設計有對雷達陣面單元進行控制的電子控制設備和控制內(nèi)部環(huán)境的液冷系統(tǒng),其中的液冷系統(tǒng)可以覆蓋斜角雷達艙內(nèi)部及電子設備。而且四孔角件在基礎(chǔ)平臺的四個角上,三孔角件在系統(tǒng)方艙的八個角上[6]。
在需要進行運輸時,三孔角件上可以用于基礎(chǔ)平臺的固定,而在進行安裝時,四孔角件上可進行方艙的固定。通過方艙通道可將兩個方艙之間進行對接,通過平臺連接件可將兩個基礎(chǔ)平臺連接在一起。最后平臺連接件會安裝在基礎(chǔ)平臺上凹槽中進行固定,從而實現(xiàn)穩(wěn)定運輸。
4 項目特色與創(chuàng)新
本文提出的新型雷達系統(tǒng)對傳統(tǒng)的雷達系統(tǒng)進行模塊化分解,使雷達陣面的搭建較為簡單,且新型的陣面精度可以調(diào)節(jié)。在回收新型雷達系統(tǒng)時,各個模塊可以被快速拆下和運輸,其特點是機動性比一般的雷達要強很多,同時便于日常維護。本雷達系統(tǒng)中的地基部分由若干個獨立的地基構(gòu)成,在實際搭建過程中地基的鋪設可根據(jù)雷達系統(tǒng)規(guī)模的大小進行調(diào)節(jié),以滿足多種的搭建需求,并且可調(diào)節(jié)的地基高度使地基的搭建受地面情況的影響降至最低,這樣可以保證雷達陣面的高精度要求。支撐框架是雷達系統(tǒng)中主要的支撐部件,由于本設計的支撐框架可以工廠提前預制,從而使雷達架設更加便捷、迅速,且各支撐框架可通用,其適用范圍較廣,另一方面,支撐框架上設計有調(diào)距部件,可根據(jù)實際需求在雷達的搭建過程中進行調(diào)節(jié),以保證雷達陣面的精度。
綜合以上特點,本文構(gòu)建的新型雷達系統(tǒng)對未來雷達技術(shù)的發(fā)展與進步提供了更多的可能性。
參考文獻:
[1]鄭龍金,唐小泉,曹平華,楊若迪,王廣濤.探地雷達對采煤工作面頂?shù)装鍙碗s構(gòu)造探測研究[J].煤炭技術(shù),2018,37(07):124-127.
[2]王利花,金輝虎,王晨丞,孫瑞悉.基于合成孔徑雷達的農(nóng)作物后向散射特性及紋理信息分析——以吉林省農(nóng)安縣為例[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文),2019(09):1385-1393.
[3]王健林,呂曉琪,張明,李菁.基于改進R-FCN的遙感圖像艦船檢測[J/OL].激光與光電子學進展,1-13.
[4]尹紅飛,郭亮,楊利超,孫光才,邢孟道,曾曉東.機載合成孔徑激光雷達全孔徑成像算法[J/OL].光學學報,1-13.
[5]王杰.探地雷達在斷層構(gòu)造探測中的應用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2018(11):131-132.
[6]Engineering;New Findings on Engineering from Beihang University Summarized(Acceleration of Fpga Based Convolutional Neural Network for Human Activity Classification Using Millimeter-wave Radar)[J].Computers,Networks &Communications,2019.
作者簡介:滑曉飛(1986-),男,安徽阜陽人,碩士研究生,工程師,研究方向:雷達結(jié)構(gòu)設計;崔寧豪(1993-),男,河南周口人,碩士研究生,研究方向:伺服系統(tǒng)控制。