簡述雷達裝配完成后的水平調(diào)試方法

中國電子科技集團公司第38研究所 凌 飛

簡述雷達裝配完成后的水平調(diào)試方法

中國電子科技集團公司第38研究所 凌 飛

雷達作為大型結(jié)構(gòu)件隨著汽車到處移動，如果在裝配過程中水平?jīng)]有找準(zhǔn)，將直接影響后續(xù)測試的精度。本文對雷達天線座水平誤差的測量、計算分析和調(diào)整方法進行全面闡述，并用實例說明雷達天線座水平誤差的標(biāo)定過程，為今后雷達裝配的天線座水平的測試與調(diào)整提供參考。

水平儀；調(diào)整方法；天線座水平誤差

一、綜述

在雷達維護工作中，對雷達天線座水平的測試和調(diào)整是一項重要工作，是保證雷達系統(tǒng)能夠精確工作的前提。

雷達中的雷達天線座要保持較高的水平度，以確保雷達系統(tǒng)對目標(biāo)定位的高精準(zhǔn)度，所以雷達維護人員必須按相關(guān)規(guī)定，定期用水平儀來檢測雷達天線座的水平度。下面就雷達天線座水平度的測量、天線座水平誤差的計算分析和調(diào)整方法進行闡述和討論。

二、雷達天線座水平誤差的測量方法

水平儀是一種測量小角度傾斜程度的儀器。有讀數(shù)裝置供間接讀數(shù)的氣泡式水平儀，稱為合像水平儀。它是利用棱鏡將水準(zhǔn)器中的氣泡放大的方法，來提高讀數(shù)的精確度，利用杠桿、微動螺桿這一套傳動機構(gòu)，提高讀數(shù)的靈敏度。在合像水平儀中可精確讀出傾斜0.01mm/m時被測件的水平誤差，合像水平儀的“精度”用符號“Acr”表示，即Acr=0.01/1000為無量綱數(shù)。我們使用的合象水平儀2支點的距離為165mm。

水平調(diào)整時，旋轉(zhuǎn)盤上的每格刻度為0.01mm，側(cè)向上的每個刻度為旋轉(zhuǎn)盤上刻度的100倍，即為1mm。所以合像水平儀讀數(shù)包括水平儀側(cè)面垂直刻度讀數(shù)L1和刻度圓盤的讀數(shù)L2，合像水平儀的實際讀數(shù)計算公式為H=100L1+L2。

利用合像水平儀測量天線座的水平誤差，首先將合像水平儀放置在天線俯仰轉(zhuǎn)臺頂端的平面上，以方位旋轉(zhuǎn)軸為中心向外輻射的方向上。

同時保證水平儀與轉(zhuǎn)臺平面之間光潔、平整，使其在天線轉(zhuǎn)動過程中，不出現(xiàn)晃動。控制雷達伺服系統(tǒng)，將雷達天線的方位和仰角都調(diào)到0°，此時通過轉(zhuǎn)動度盤調(diào)節(jié)合像水平儀上的氣泡位置，直至兩氣泡重合。記下水平儀刻度圓盤的讀數(shù)L2和水平儀側(cè)面垂直刻度讀數(shù)L1，則合像水平儀的實際讀數(shù)為H=100L1+L2。此值即為雷達方位角為0°時雷達天線座的傾斜值?？刂铺炀€，將方位角增加一固定增量。由于水平誤差，水準(zhǔn)器中的氣泡發(fā)生漂移，再旋轉(zhuǎn)刻度盤使氣泡重合。記錄合像水平儀的實際讀數(shù)以及該讀數(shù)所對應(yīng)的方位角。依此類推，重復(fù)以上步驟得到天線座在各個方位上合像水平儀兩氣泡重合時的實際讀數(shù)，即雷達天線座各方位的傾斜值。

通過對合像水平儀結(jié)構(gòu)原理和刻度盤、刻度板讀數(shù)產(chǎn)生過程的深入分析，參考相關(guān)資料，得到被測對象傾斜角度α的具體解析計算公式：

式中，H為合像水平儀實際讀數(shù)，根據(jù)合像水平儀的“精度”可得到，Acr=0.01/1000為無量綱數(shù)。由天線底座水平度的實際計算公式可以計算出天線底座某一方位上的水平誤差β。

式中，αl表示某一方位上的傾斜角度，αl+180表示與之對應(yīng)的天線旋轉(zhuǎn)180°后的傾斜角度。根據(jù)大量的實際測量和計算結(jié)果分析可知，雷達天線底座某一方位上的水平誤差β(以角秒為單位)與對應(yīng)的一條直線上2次合像水平儀實際讀數(shù)之差近似，即公式(4)成立。

式中，Hl表示某一方位上合像水平儀實際讀數(shù)，Hl+180表示與之對應(yīng)天線旋轉(zhuǎn)180°后合像水平儀實際讀數(shù)。這樣在調(diào)整雷達天線座水平時，就不必反復(fù)計算。調(diào)整完畢后，只需精確計算1次即可得到雷達天線座的水平誤差值，方法簡便。

三、雷達天線座水平誤差的調(diào)整實例

雷達天線座與安裝基礎(chǔ)通常是通過多個聯(lián)結(jié)螺栓進行連接并固定。另有幾個均勻分布在天線座的底面上供水平調(diào)整的螺栓。根據(jù)測量記錄的結(jié)果，可以分別粗略地計算天線各個方位角直線上的水平誤差，并依此數(shù)據(jù)進行天線座的水平調(diào)整。水平調(diào)整時，應(yīng)先適當(dāng)松開聯(lián)結(jié)螺栓。針對粗略計算結(jié)果，將天線控制到需要調(diào)整的對應(yīng)方位角。

輕微擰動此方位對應(yīng)的2個水平調(diào)整螺栓，使合像水平儀讀數(shù)變化合適的位移量，并記錄調(diào)整后的讀數(shù)。天線旋轉(zhuǎn)180°讀出合像水平儀讀數(shù)。再粗略計算此方位水平誤差。如此反復(fù)直至調(diào)整到符合要求為止。所有方位調(diào)整完畢后，最后擰緊聯(lián)結(jié)螺栓，然后轉(zhuǎn)動天線按上述的水平測量方法進行再次測量，最后精確計算出天線座的水平誤差。

例如：第一次測量天線座方位間隔45°時，可以看出，雷達天線座在0°方位上和45°方位上水平誤差較大，需要調(diào)整。根據(jù)上述調(diào)整方法在0°方位上，下調(diào)0°對應(yīng)的水平調(diào)整螺栓或上調(diào)180°對應(yīng)的水平調(diào)整螺栓即可。在45°方位上方法相同。

四、結(jié)語

雷達中的雷達天線座要保持較高的水平度，以確保雷達系統(tǒng)對目標(biāo)定位的高精準(zhǔn)度，所以雷達維護人員應(yīng)熟練掌握天線座水平誤差的測量、調(diào)整和計算方法。實踐證明，以上介紹的測量、調(diào)整和計算方法是一種易于理解和方便具體操作的有效方法，可供其他裝配人員參考。

[1]張維全,李洋,李聞生.雷達水平儀檢測數(shù)據(jù)誤差訂正與數(shù)學(xué)處理方法初探[J].氣象與環(huán)境學(xué)報,2007,23(5).

[2]李順芬.高機動雷達天線座的設(shè)計探討[J].電子機械工程,2005(4).

[3]王霞云.便攜式雷達天線座結(jié)構(gòu)分析[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2005(14).

[4]牛忠文,程海平.雷達天線座水平誤差的一種測量方法[J].電子機械工程,2005,21(6).

凌飛（1987—），安徽合肥人，雷達裝配高級工，主要從事雷達整機及大型結(jié)構(gòu)件裝配工作。