本實用新型涉及一種用于對地觀測領(lǐng)域的機(jī)載航空SAR，特別是涉及一種機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

合成孔徑雷達(dá)，簡稱SAR，是一種主動式的對地觀測系統(tǒng)，可安裝在飛機(jī)、衛(wèi)星、宇宙飛船等飛行平臺上，全天時、全天候?qū)Φ貙嵤┯^測、并具有一定的地表穿透能力。

天線/穩(wěn)定平臺系統(tǒng)是機(jī)載航空SAR的重要組成部分。天線/穩(wěn)定平臺系統(tǒng)將SAR天線與載機(jī)連成一體，在控制系統(tǒng)的控制下帶動天線作方位及俯仰運(yùn)動,實時對載機(jī)姿態(tài)角度誤差進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償。

目前，機(jī)載SAR天線/穩(wěn)定平臺系統(tǒng)根據(jù)具體要求，只搭載某種特定頻段的天線，其中高頻段SAR圖像與光學(xué)圖像類似，可提供地物、地貌的詳細(xì)外表特征，但穿透性能很差。而低頻段SAR圖像能夠穿透葉簇和地表，發(fā)現(xiàn)隱蔽目標(biāo)，揭示葉簇和地表下的結(jié)構(gòu)，但提供外表特征的能力較差。因此將高低雙頻段的SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，構(gòu)設(shè)雷達(dá)成像偵察威脅環(huán)境，大大提高了部隊在不同天候、不同天時、不同地形條件下實施偽裝和電子對抗防護(hù)效果的能力。為滿足雙頻段天線的安裝要求，需對整個天線/穩(wěn)定平臺系統(tǒng)進(jìn)行合理的布局，以使結(jié)構(gòu)緊湊，體積包絡(luò)小，提高天線/穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的多載機(jī)平臺的適裝能力以及對多任務(wù)、復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境的適應(yīng)能力，都是本領(lǐng)域科研人員亟需解決的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種適用范圍廣、布局合理、結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，包括方位機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、俯仰驅(qū)動裝置，所述方位機(jī)構(gòu)嵌入安裝在所述俯仰機(jī)構(gòu)上，所述方位機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述俯仰機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，所述俯仰驅(qū)動裝置繞所述俯仰機(jī)構(gòu)俯仰運(yùn)動，所述俯仰驅(qū)動裝置上設(shè)有托架，所述托架連接有天線組件，所述天線組件包括第一天線和第二天線，所述第一天線和所述第二天線上連接有信號發(fā)射組件，所述托架上連接有角度反饋裝置。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述方位機(jī)構(gòu)上設(shè)有力矩電機(jī)，所述力矩電機(jī)上連接有傳動軸，所述傳動軸的一端連接所述俯仰機(jī)構(gòu)，所述傳動軸的另一端套設(shè)有旋轉(zhuǎn)變壓器，所述旋轉(zhuǎn)變壓器上連接有控制模塊。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述力矩電機(jī)上固定連接有連接座，所述連接座上圍設(shè)有天線罩，所述天線罩圍覆所述天線組件。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述俯仰機(jī)構(gòu)上設(shè)有扇形齒輪，所述俯仰驅(qū)動裝置上設(shè)有動力機(jī)構(gòu)，所述動力機(jī)構(gòu)上連接有傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述扇形齒輪相互嚙合。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述俯仰機(jī)構(gòu)上設(shè)有安裝板，所述傳動軸與所述安裝板固定連接，所述安裝板上固定連接所述扇形齒輪。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述托架設(shè)為V型架，所述托架上相互連接的兩個側(cè)邊相互垂直，所述托架上遠(yuǎn)離所述托架軸線的外側(cè)連接所述天線組件，所述側(cè)邊上靠近所述托架軸線的內(nèi)側(cè)連接所述信號發(fā)射組件。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中沿所述托架長度方向、一端連接所述角度反饋裝置、另一端連接所述俯仰驅(qū)動裝置，所述角度反饋裝置與所述天線組件安裝在所述托架的同側(cè)。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述信號發(fā)射組件包括第一發(fā)射組件和第二發(fā)射組件，所述第一發(fā)射組件連接在所述第一天線上，所述第二發(fā)射組件連接在所述第二天線上，所述第一發(fā)射組件和所述第二發(fā)射組件上均設(shè)有散熱扇。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)射組件和第二發(fā)射組件的中心在所述托架的長度方向上設(shè)有間距。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，其中所述信號發(fā)射組件安裝所述散熱扇的壁面上設(shè)有散熱翅片，所述散熱翅片上連接有隔板，所述散熱扇安裝在所述隔板上。

本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)中設(shè)有方位機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、俯仰驅(qū)動機(jī)構(gòu)和連接在俯仰機(jī)構(gòu)上的天線組件，天線組件設(shè)有兩組分別為第一天線和第二天線，第一天線和第二天線分別檢測不同頻段的信號，實現(xiàn)了雙頻段同時掃描；第一天線和第二天線上分別連接有第一發(fā)射組件和第二發(fā)射組件，將天線組件掃描到的信號進(jìn)行發(fā)射，提高了天線/穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的多載機(jī)平臺的適裝能力；方位機(jī)構(gòu)嵌設(shè)在俯仰機(jī)構(gòu)上，降低了機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的高度，結(jié)構(gòu)緊湊，體積包絡(luò)??；方位機(jī)構(gòu)上設(shè)有連接座，連接軸上設(shè)有天線罩，天線罩保護(hù)內(nèi)部零部件，機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)提高了多任務(wù)、復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境的適應(yīng)能力。

下面結(jié)合附圖對本實用新型的機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)圖3中B-B示意圖；

圖5為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)圖3中C-C示意圖；

圖6為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的俯仰驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動狀態(tài)示意圖；

圖7為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的俯仰機(jī)構(gòu)與俯仰驅(qū)動裝置組合示意圖；

圖8為本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的信號發(fā)射組件俯視示意圖。

附圖標(biāo)注：1、連接座；2、天線罩；3、方位機(jī)構(gòu)；31、力矩電機(jī)；32、傳動軸；33、旋轉(zhuǎn)變壓器；4、俯仰機(jī)構(gòu)；41、安裝板；42、扇形齒輪；5、俯仰驅(qū)動裝置；51、傳動齒輪；52、托架；53、動力機(jī)構(gòu)；6、角度反饋裝置；7、天線組件；71、第一天線；72、第二天線；8、信號發(fā)射組件；81、散熱扇；82、第一發(fā)射組件；83、第二發(fā)射組件。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)，包括方位機(jī)構(gòu)3、俯仰機(jī)構(gòu)4、俯仰驅(qū)動裝置5，方位機(jī)構(gòu)3嵌入安裝在俯仰機(jī)構(gòu)4上，方位機(jī)構(gòu)3驅(qū)動俯仰機(jī)構(gòu)4轉(zhuǎn)動，俯仰驅(qū)動裝置5繞俯仰機(jī)構(gòu)4俯仰運(yùn)動，俯仰驅(qū)動裝置5上連接有天線組件7，天線組件7包括第一天線71和第二天線72，第一天線71和第二天線72上連接有信號發(fā)射組件8，俯仰驅(qū)動裝置5上設(shè)有托架52，托架52上連接有角度反饋裝置6。俯仰驅(qū)動裝置5上連接有天線組件7，天線組件7隨俯仰驅(qū)動裝置5的運(yùn)動而做俯仰運(yùn)動。方位機(jī)構(gòu)3帶動俯仰機(jī)構(gòu)4圓周轉(zhuǎn)動，天線組件7固定在托架52上，托架52連接在俯仰機(jī)構(gòu)4上，天線組件7隨俯仰機(jī)構(gòu)4轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了天線組件7在圓周方向上的轉(zhuǎn)動掃描，保證天線組件7掃描的全面無死角。方位機(jī)構(gòu)3嵌入組合安裝在俯仰機(jī)構(gòu)4上，大大降低機(jī)載雙頻段天線的穩(wěn)定平臺系統(tǒng)的高度，節(jié)省了安裝空間。天線組件7包括第一天線71和第二天線72，第一天線71和第二天線72分別掃描采集不同頻段的信號，實現(xiàn)了雙頻段掃描監(jiān)控的目的。信號發(fā)射組件8將天線組件7的采集的信號進(jìn)行發(fā)射反饋，實現(xiàn)信號的傳輸。角度反饋裝置6檢測俯仰機(jī)構(gòu)4俯仰的角度，角度反饋裝置6上連接有綜合處理系統(tǒng)，并將檢測到的角度信息反饋到綜合處理系統(tǒng)，綜合處理系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)節(jié)俯仰機(jī)構(gòu)4俯仰的幅度。

方位機(jī)構(gòu)3采用直驅(qū)方式，方位機(jī)構(gòu)3上設(shè)有力矩電機(jī)31，力矩電機(jī)31上連接有傳動軸32，傳動軸32的一端連接俯仰機(jī)構(gòu)4，傳動軸32的另一端套設(shè)有旋轉(zhuǎn)變壓器33，旋轉(zhuǎn)變壓器33上連接有控制模塊。力矩電機(jī)31上固定連接有連接座1，連接座1上圍設(shè)有天線罩2，天線罩2圍覆天線組件7。力矩電機(jī)31安裝在連接座1的下部，力矩電機(jī)31套設(shè)在傳動軸32上且靠近俯仰機(jī)構(gòu)4安裝，此種安裝方式方便出線以及內(nèi)部走線。力矩電機(jī)31上套設(shè)有殼體，連接座1固定連接在殼體上，連接座1連接在飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)，旋轉(zhuǎn)變壓器33也套設(shè)在傳動軸32上，旋轉(zhuǎn)變壓器33安裝在遠(yuǎn)離俯仰機(jī)構(gòu)4的一端，旋轉(zhuǎn)變壓器33安裝后凸出連接座1的平面。

旋轉(zhuǎn)變壓器33是將機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)化為模擬信號的轉(zhuǎn)動式機(jī)電裝置，旋轉(zhuǎn)變壓器33檢測傳動軸32轉(zhuǎn)動的角度，將檢測到的信息傳輸至控制模塊，控制模塊接收信號后調(diào)控力矩電機(jī)31，以全面獲取信號。傳動軸32設(shè)為中空結(jié)構(gòu)，飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)設(shè)有連接到俯仰機(jī)構(gòu)4的控制線纜，控制線纜包括射頻線、控制線、電源線等，控制線纜貫穿連接軸的中空部分，節(jié)省了控制線纜占用的空間，方便控制線纜的安裝，還減輕了傳動軸32的質(zhì)量。天線罩2鉚接在連接座1的側(cè)面，通過螺母鉚接相對于法蘭連接，減小了體積包絡(luò)，減小了重量，便于機(jī)載。

俯仰機(jī)構(gòu)4上設(shè)有扇形齒輪42，俯仰驅(qū)動裝置5上設(shè)有動力機(jī)構(gòu)53，動力機(jī)構(gòu)53上連接有傳動齒輪51，傳動齒輪51與扇形齒輪42相互嚙合。俯仰機(jī)構(gòu)4上設(shè)有安裝板41，傳動軸32與安裝板41固定連接，安裝板41上固定連接扇形齒輪42。安裝板41設(shè)為U型架體，安裝板41的架體兩側(cè)對稱連接有扇形齒輪42，動力機(jī)構(gòu)53上的傳動齒輪51配合扇形齒輪42對稱設(shè)置。傳動軸32上連接有軸承，安裝板41與傳動軸32的連接處結(jié)構(gòu)設(shè)置為與軸承相適配的軸承端蓋結(jié)構(gòu)，安裝板41壓緊軸承，省去了軸承端蓋，安裝板41既能充當(dāng)軸承端蓋，又能連接方位機(jī)構(gòu)3與俯仰機(jī)構(gòu)4。扇形齒輪42連接在U型架體遠(yuǎn)離軸線的外側(cè)面上，U型架體靠近軸線的內(nèi)側(cè)面上連接有托架52；托架52上固定連接天線組件7，天線組件7隨傳動軸32的轉(zhuǎn)動而在水平方向上圓周轉(zhuǎn)動，天線組件7繞傳動軸32的軸線轉(zhuǎn)動，掃描水平方向的信號。扇形齒輪42與傳動齒輪51相互嚙合，俯仰驅(qū)動裝置5帶動傳動齒輪51轉(zhuǎn)動，傳動齒輪51繞扇形齒輪42轉(zhuǎn)動，俯仰驅(qū)動裝置5上固定連接有托架52，托架52隨傳動齒輪51轉(zhuǎn)動，托架52帶動天線組件7做俯仰運(yùn)動，實現(xiàn)天線組件7的俯仰運(yùn)動。

結(jié)合圖3-圖6所示，托架52設(shè)為V型架，托架52上相互連接的兩個側(cè)邊相互垂直，側(cè)邊上遠(yuǎn)離托架52軸線的一側(cè)連接天線組件7，側(cè)邊上靠近托架52軸線的一側(cè)連接信號發(fā)射組件8。托架52的兩個側(cè)邊相互垂直，防止安裝在托架52上的天線組件7相互干擾，保證第一天線71和第二天線72掃描到的信號獨立準(zhǔn)確。信號發(fā)射組件8包括第一發(fā)射組件82和第二發(fā)射組件83，第一發(fā)射組件82連接在第一天線71上，第二發(fā)射組件83連接在第二天線72上，第一發(fā)射組件82和第二發(fā)射組件83上均設(shè)有散熱扇81。

如圖8所示，信號發(fā)射組件8運(yùn)行時有熱量積聚，在信號發(fā)射組件8的表面安裝散熱扇81，散熱扇81加速周圍空氣流通，加速熱量傳遞，快速散熱，防止信號發(fā)射組件8過熱受損。第一發(fā)射組件82和第二發(fā)射組件83的中心在托架52的長度方向上設(shè)有間距，第一發(fā)射組件82與第二發(fā)射組件83錯位安裝，信號發(fā)射組件8的長度小于天線組件7的長度，在長度方向上錯位能減小相互干擾和促進(jìn)熱量擴(kuò)散，還能充分利用空間，保證安裝架兩端中心對稱，充分利用內(nèi)部空間，整體布局更為緊湊，以減小體積包絡(luò)，進(jìn)而保證整體結(jié)構(gòu)的對稱和相對平衡。

如圖7所示，沿托架52長度方向、一端連接角度反饋裝置6、另一端連接俯仰驅(qū)動裝置5，角度反饋裝置6與天線組件7安裝在托架52的同側(cè)。俯仰驅(qū)動裝置5與角度反饋裝置6對稱安裝在托架52上，保證托架52兩端結(jié)構(gòu)對稱，有效地控制負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量，使得整體結(jié)構(gòu)緊湊，體積包絡(luò)小。

信號發(fā)射組件8安裝散熱扇81的壁面上設(shè)有散熱翅片，散熱翅片上連接有隔板，散熱扇81安裝在隔板上，可實現(xiàn)信號發(fā)射組件8與散熱扇81的一體式裝拆。散熱翅片增大了信號發(fā)射組件8表面的散熱面積，加速散熱，散熱翅片上安裝隔板，方便散熱扇81的安裝，散熱扇81與散熱翅片結(jié)合使用，保證充分散熱。

本實施例中的結(jié)構(gòu)，不僅在結(jié)構(gòu)件的設(shè)計，零件的選擇上采用對稱結(jié)構(gòu)形式，而且在布局上也充分考慮到對稱式結(jié)構(gòu)對負(fù)載慣量的影響，第一天線71與第二天線72、第一發(fā)射組件82與第二發(fā)射組件83均對稱安裝在托架52上，呈垂直對稱布置，結(jié)構(gòu)緊湊。通過這些舉措，有效地控制了負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量，使得整體結(jié)構(gòu)緊湊，體積包絡(luò)小。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。