两轴有源稳定平台在某系留气球载雷达系统中应用
雷达原理论文
雷达原理论文利用电磁波探测目标的电子设备。
它发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至雷达的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。
雷达是英文RADAR(Radio Detection And Ranging)的译音，意为“无线电检测和测距”。
雷达的优点是白天黑夜均能检测到远距离的较小目标，不为雾、云和雨所阻挡。
雷达是现代战争必不可少的电子装备。
它不仅应用于军事，而且也应用于国民经济（如交通运输、气象预报和资源探测等）和科学研究（如航天、大气物理、电离层结构和天体研究等）以及其他一些领域。
随着新型空袭兵器的不断问世和先进反雷达技术的广泛应用，对雷达的生存与发展提出了严峻的挑战。
近年来，国外主要国家为使雷达能满足现代作战需要，适应日趋复杂的作战环境，改善目前落后于反雷达的状况，仍在加紧开发高新技术，为摆脱四大威胁(即反辐射导弹、目标隐身技术、低空超低空突防和先进的综合性电子干扰)积极采取对策。
发展对付低空和超低空目标的雷达技术，双(多)基地雷达组网反隐身技术及防空雷达装备技术等。
1 对付低空和超低空目标的雷达技术由于电磁波是直线传播的，受地球曲率的限制以及山地的影响，使雷达探测产生盲区，看不到低空与超低空飞行的目标，所以低空目标给雷达探测带来困难与威胁。
为了及早地发现和探测中、低空，特别是超低空高速入侵的掠海反舰导弹及其载体，就要解决远程探测目标的问题，所以必须提高雷达对空、对海警戒的作用距离。
目前主要采用下列几种有效措施：发展低空补盲雷达；采用升空平台监视雷达系统；改进和提高雷达的低空探测性能等。
2空中平台监视系统目前国外大力发展空中平台监视系统，它大致包括空中预警机系统、系留气球载雷达系统、飞艇载雷达监视系统等。
它们承担的监视区域和任务各有侧重，在技术上各具特点，它们是组成多层次覆盖网的各个组成部分，起着相互补充的作用。
空中预警机系统是一种先进的空中平台监视系统，预警飞机集预警和C3功能为一体，兼备空中活动雷达站和空中指挥中心两者的优点，具有搜索、探测、识别、跟踪、引导和指挥等多种功能。
系留气球测控系统设计
早在 １８世纪末 ，系留气球就被用于搭载人或通信 设备执行侦察任务 ，随着现代计算 机技术 、微 电子技 术 、高分子纤维材料 、航空技术的发展 ，使得 系留气球 进入 了实用化 、产业化的高速发展 阶段。目前 ，发达 国 家研 发 了搭 载各 种任 务 载 荷 的 系 留气 球 ，广 泛 应 用 于 预警监视 、通信中继与保 障、技术侦察 、应急救援等军 民用 领 域 Ｊ。系 留气球 测 控 系 统是 整 个 系 统 的 中枢 ， 它关 系到整个气球 能否安全 、可靠完成预定 任务 Ｊ。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｔｈｅｒｅｄ ｂａｌｌｏｏｎ ｉｓ ａｎ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｖｉａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ．ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｅｔｈｅｒｅｄ ｂａｌｌｏｏｎ，ｗｈｏｓｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｓｅｃｕｒ ｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｔｈｅｒｅｄ ｂａｌｌｏｏｎ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｓｔａｙｅｄ ｉｎ ａｉｒ，ｓｃｉｅｎｔｉｆ ｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｔ ｃｏｎｆ ｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ａｌｓｏ ｄｅｓｃｒ ｉｂｅｄ．Ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｔｏ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｔｈｅｒｅｄ ｂａｌｌｏｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｅｔｈｅｒｅｄ ｂａｌｌｏｏｎ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｄｕａｌ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ；ｂｕｉｌｔ—ｉｎ ｍｏｄｅ１ ｂｕｓ
球载雷达探测低空小目标的性能分析
摘 要 ： 载雷达具有较强 的低空和超低空探测能力 。由于雷达探测平 台的升高 ， 球 导致 雷达波束会直接 照射地面 ， 另
外 移 动 工 作 的球 载雷 达 平 台 会 使 地 杂 波 频 谱 展 宽 ， 以 球 载 雷 达 接 收 到 的地 杂 波 强 度 比地 面 雷 达 多 １ Ｂ左 右 ， 所 Ｏｄ 增 加 了探 测 低 空 小 目标 的难 度 。从 雷 达 对 探 测 目标 所 受 制 约 的 因 素 出 发 ， 影 响 到 球 载 雷 达 在 探 测 低 空 小 目标 时 的 对
境 Ｈ益 复杂 ， 雷达 面临 着 亟待 解 决 的“ 四大 ” 胁 问 威
题 。其 中 ， 空和超 低 空突 防 ， 低 尤其 是低 空小 目标 的 探 测 已成 为雷 达面 临 的“ 四大 ” 威胁之 首 。地面 低空 雷 达 由于受地 球 曲率 的影 响 ， 对低空 、 超低 空飞 行 的 目标探测 距 离较近 ， 能提供 足够 的预警 时 间 ， 只 不 而
各 因 素进 行 了综 合 分 析 和 仿 真 ， 球 载 雷达 的设 计 提 供 了一 定 的指 导 作 用 。 为
关键词： 球载雷达 ； 低空小 目标 ； 巡航导 弹； 改善因子
中 图分 类 号 ： Ｎ ５．３ Ｔ ９９７
文 献标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：Ｎ ２１１（０２０—０８ ６ Ｃ ３—４３２１）２０３— ０
力 。进入 ２ ０世 纪 ８ ０年代 以来 ， 随着军 事技 术 、 战术 理论 以及 常规武 器 现代 化 的发 展 ， 国均 十 分 重视 各 发 展本 国的球 载雷 达 系统 。它 以独有 的经 济性 、 隐
双余度多通道系留气球测控系统的设计
ｔｏ ｉ ｅ ｉ ｅ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｈｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｆｓａ ｌ ｎ ｅｉ ｂｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｄ ｃ ｎ ｒｌｓ ｓｅ ａ ｄ ｌｎ ｉ ｒ ｎ ｃ ｄ ｖｃ ．Ｉ ｒ ｅ ｏ ｍｅ ｔｔ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔｏ ｔｂ ｅ ａ ｄ ｒ ｌａ ｌ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｎ ｏ ｇ ｔｍｅ ｓ ｃ ｅ ｓｖ ｔｙ ｄ ｉ ｉ ｕ ｃ ｓ ｉｅ ｓａ ｅ ｎ ａｒ，ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｓ ｓ ｈ ａ ｉ ｇ ｅ ｂ ｌ ｏ ｏ ｔｏｌ ｄ ｄｕ ｌｒ ｄ ｎ ｎ ｈ ｒ ｌｓ ａ ｅ，ｄ ａ ・ ｈ ｅ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｕｃ ｓ ｓｎ ｌ ａｌ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ａ —ｅ ｕ ｄａ ｔｔ ｅ ｍａ ｐ ｒ ｏ ｅ ｕ ｌ ｃ ａ ｎ ｌｈ ｇ — ｒ ｃｓｏ ｃ ｏ ｄｉ ｅ ｅ ｔａ ｅ ｓ ｅ ｄ ｔｃ ｉｎ，ｆ ｕｔｃ ｒｅａ ｉｎ ｒ ｃ ｇ ｔｏ ｈ ｎ ｅ ｉ ｈ ｐ ｅ ｉｉｎ ｍｉ ｒ ｆ ｒ ｎ ｉｌｐｒ ｓｕｒ ｅ ｅ ｔｏ ｆ ａ ｌ ｏ ｒ ｌ ｔ ｅ ｏ ｎｉ ｎ，ａ ａ ｔ ｅ ｏ ｔ ａ ｂ ｒａ ｄ ｏ ｉ ｄ ｐ ｉ ｐ ｉ ｌｆ ｅ ｎ ｖ ｃ ｉ ｗｉｅｅ ｓ ｃ ｍｍｕ ｉ ａｉｎ ｃ ａ ｅ ｗｉｃ ｎ ｒ ｍｐ ｏ ｅ ｒ ｌｓ ｏ ｎ ｃ ｔｏ ｈ ｎｎ ｌｓ ｔｈｉ ｇ ａ ｅ ｅ ｌ ｙ ｄ．７一 ｎｈ ｆ ｕｔｆｅ ｎ ｎ ｅ ｒ ｐ ｅ ｒ ｆｔｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｍｏ ｔ ａ ｌ—ｒ ｅ ｕ ｉ ｔ ｒｕ ｔｄ ｗｏ ｋ ｏ ｈ ａ ｕ ｅ ｎ
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系留气球压力调节系统的建模和设计
系留气球压力调节系统的建模和设计段晓超;谭剑波【摘要】为了设计一种更安全有效的系留气球压力调节系统测控方法,首先分析系留气球压力调节系统的运行原理,并根据系留气球系统的实际工程需求对压力调节系统进行建模和分析;给出据此模型创建的一种具备可自由扩充条件的压力调节控制策略.该策略把工程设计中的输入量和输出量有效分类,并利用严格的传递函数表达式将两者表述出来,在气球的安全控制和程序编制方面有很大的改进.最后简要描述了已研制成功的莱型系留气球压力调节系统的硬件设计和软件设计方法,并给出通过系统实际运行的实验结果,验证了该模型的正确性.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2009(032)011【总页数】3页(P110-112)【关键词】系留气球;压力调节系统;建模;传递函数【作者】段晓超;谭剑波【作者单位】中国电子科技集团公司,第三十八研究所,安徽,合肥,230031;中国电子科技集团公司,第三十八研究所,安徽,合肥,230031【正文语种】中文【中图分类】TP2720 引言系留气球作为一种浮空平台，其基本工作原理是利用气球囊体内的填充气体在空气中产生的浮力搭载有效载荷，并通过系留缆绳的拖曳实现在空中的长时间驻留，其在通信、公共安全、地质勘探、军事用途和商业活动等多种场合有着广阔的应用前景[1]。
系留气球系统是一项复杂的系统工程，涉及到气动、通讯、计算机、传感器、材料和有效载荷等多个学科[1]。
压力调节系统是系留气球系统中一个重要的分系统，它的主要功能是根据气球系统的不同工作模式和外部条件，通过控制各个囊室充气的风机和放气的阀门来调节各部分的内外压力差，使气球保持既定的气动外形，以期达到平稳带载浮空的目的。
压力调节系统的正常运行是系留气球平稳浮空的前提和保障，执行器(主要包括风机、阀门、撕裂幅等)的错误动作有可能致使气球因外形变化而导致姿态失衡，以及因内外压差过大而导致气球囊体爆裂，甚至球皮被错误撕裂等严重故障，这对于整个气球任务系统而言都是致命的。
一种超轻型系留线缆在系留多旋翼无人机中的应用
一种超轻型系留线缆在系留多旋翼无人机中的应用摘要：在多旋翼无人机被广泛使用的背景下，实现长航时滞空作业成为无人机发展的趋势，系留多旋翼无人机的出现很好的解决了续航的问题，系留线缆作为提供动力的关键部件在其中得到了广泛应用。
超轻型系留线缆集成了光纤及电力导线的同时有效的减小了外径和重量，做到了外径的小型化及重量的轻型化，实现了无人机的长航时滞空及稳定可靠的大带宽双向通信，具有优良的光电性能及物理性能。
关键词：系留线缆；无人机；超轻型引言系留多旋翼无人机的市场需求来源于系留气球浮空平台系统。
系留气球浮空平台系统是为定点检测低空飞行物的空中平台。
美国的TCOM公司是著名的系留气球系统生成厂商，美国西海岸的对海警戒雷达汪都是有TCOM系留气球作为空基平台部署的。
然而，系留气球体积庞大升降困难，机动性适应性都很差。
业内一致在进行着，通过系缆从地面供电，由电机驱动螺旋桨替代气球作为升空动力，创新出系留多旋翼升空平台系统。
系留无人机是将无人机和系留线缆结合起来实现的无人机系统，无人机升空平台依赖系留线缆实现供电及通信，根据应用场景的不同，系留无人机系统分为地面固定式、车载移动式和舰载移动式，三种工作方式很好的满足了各种工作环境的需求。
1 应用随着微电子技术、微机械传感技术、全球卫星导航技术、自主控制技术、数字通信技术的不断发展与应用，雷达、激光、声纳等仪器设备都可装备到无人机上，用于完成特定的任务。
无人机逐渐发展为一种新型空中力量，能够在枯燥任务领域、恶劣环境任务领域和危险任务领域发挥重要作用。
近年来世界各国都在大力发展多旋翼无人机，无论是在军事方面还是在民用方面都得到了广泛的应用。
多旋翼无人机体积较小，成本较低，可定点悬停、可垂直起降等优势，因而在军事方面可用于执行运送物资、战场监视、边境巡查等任务，在民用方面可用于电力巡线、救灾探测、勘探测绘、人员搜救等用途。
2 系统组成2.1组成部件系留多旋翼无人机是在普通多旋翼无人机上外挂系留机载电源模块和光电复合系留线缆，连接地面电源设备，代替原来的机载电池。
舰载雷达两轴转台稳定方程推导
舰载雷达两轴转台稳定方程推导雷杰;吴彦;冯瑗瑗【摘要】舰载雷达两轴转台系统机械结构简单,可对雷达天线法线的姿态角进行控制以保证雷达波束指向,但在舰船发生摇摆时,雷达波束绕天线法线发生旋转.本文分析了大地直角坐标系和舰船直角坐标系的关系,在舰船直角坐标系中对舰载雷达两轴转台系统的姿态角进行定义,用空间解析几何法推导出已知舰船平台罗经信号、天线法线姿态角时两轴转台系统的稳定方程和波束旋转角方程,为舰载雷达两轴转台系统的伺服控制和波束相关补偿提供理论依据.%The mechanical structure for the two-shaft-stabilized platform of the ship-borne radar is simple, which keep the direction of radar beam by controlling the attitude angles of the antenna normal, but the radar beam rotates around the an-tenna normal when ship swung. The relationship between geodetic coordinate system and ship coordinate system is analyzed, the two -shaft-stabilized system's attitude angles of the ship-borne radar in ship coordinate system are defined, when the value of platform compass and the ship-borne radar antenna normal's attitude angles are given, this paper provides a way to the two-shaft -stabilized system's steady-state equations and the radar beam's rotation angle equation by use of space analyt-ic geometry method, which provides a theoretical basis for the ship-borne radar serve control and correlative compensation method.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2017(039)010【总页数】5页(P127-131)【关键词】两轴转台系统;空间解析几何法;姿态角;稳定方程;旋转角方程【作者】雷杰;吴彦;冯瑗瑗【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二四研究所,江苏南京 211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,江苏南京 211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,江苏南京 211153【正文语种】中文【中图分类】TN959舰船在水面航行时船体会产生纵摇、横摇运动和航向的改变，这些会对舰载雷达的波束指向产生重大影响。
旋翼无人机载雷达系统设计
149收稿日期:2019-07-20作者简介:耿东华(1979—),男,河南禹州人,工程硕士,工程师,研究方向:雷达数据处理、雷达系统、DBF 雷达。
0 引言雷达是获取区域态势情报的重要信息装备,具有探测距离远、覆盖区域大、全天候、全天时工作等特点。
随着地面部队机械化程度的提升,行军、进攻速度大大加快,留给侦察预警的时间越来越短,探测距离30km左右的雷达,直升机只需不到10min,装甲车约20min的即可到达,预警时间太短,需要提升雷达的探测距离。
机械扫描雷达数据率低,难以实现对目标的实时跟踪,更难以识别出目标种类,目标信息就不够准确,需采用电扫体制。
提升探测距离后,雷达工作平台高度需要相应升高。
1 国外中程雷达现状及发展趋势美、法、英、俄、德、以色列等国家研制的中程战场侦察雷达有100 余种型号产品。
有便携式、固定式和车载式,典型的有:SRC公司研制的轻型监视与跟踪捕获雷达LSTAR,LSTAR 工作在 L 频段,作用距离40km,主要监视大型防空雷达的盲区。
ARSS 工作在 X频段,是一种轻小型、低功耗、低截获概率、高可靠性的无人值守雷达。
自动探测30km以外的人、车辆和直升机等运动目标,通过目标音频信号实现目标分类。
泰勒斯公司研制的SQUIRE雷达,用于地面监视和火力校射。
工作频率为10-20GHz,调频连续波体制,通过目标音频和视频信号特征完成目标识别。
SR Hawk雷达用在边境和周边安全任务中,提供广域连续监视能力,工作频率在16.5GHz附近,具有频率捷变、360度连续覆盖能力,对单人探测距离为10km内,对车辆探测距离为60km内。
还有德国的BOR-A550、比利时的SCB 2130A等,如表1所示。
中程雷达的今后发展趋势主要有以下几个方向:(1)提高远程侦察能力。
是发展升空运载平台,以达到“站得高,看得远”之目的。
(2)进一步轻小型化。
简化雷达电路和结构,减小雷达的体积和重量。
一种用于视频监视的系留气球系统
一种用于视频监视的系留气球系统程士军【摘要】为了提高突发公共安全事件的预誊能力,增加有效的低空监视手段,中国电科第38所研制了一套可担任1000m以下低空领域安防监视任务的系留气球系统.介绍了该系留气球监视系统的基本原理、功能和组成,并对系统的关键技术进行了详细论述.通过对比国内外同类产品的性能参数,指出了该产品的技术特点和竞争优势.最后简要介绍了该产品在2010年上海世博会上的应用情况.%For improving warning capability of public safety events and enriching means of low-altitude surveillance, a tethered balloon system which is tasked with 1 000 meters low-altitude safety assurance and surveillance has been developed at 38th Research Institute of CETC. Fundamentals, functions and constitutions of the system were introduced, as well as a detailed illustration of key technologies. As compared with capabilities and characteristic of similar systems both at home and abroad, technical features and advantages are also elucidated. In the end section, a brief of the application of this system for Expo 2010 Shanghai is presented.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)032【总页数】4页(P7991-7994)【关键词】系留气球系统;公共安全;视频监视【作者】程士军【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥 230088【正文语种】中文【中图分类】V273随着我国经济发展进程的全面加快，城市公共安全信息系统的基础性、全局性作用日益增强。
球载雷达稳定平台设计综述
各组 成 部 分 的 体 积 重 量 。这 就 要 求 稳 定 平 台 自重 较 轻 、 积 较小 。在 减轻 自重 与 体 积 的 同时 考虑 其 结 构 体
此 ， 制一 台性 能优 良 、 研 可靠 性高 的稳 定平 台是 球 载雷
与 实现 方法 ， 对类似 的应 用具有 一 定的参 考 意义 。 关键 词 ： 定平 台 ； 动 控制 ； 载 雷达 ； 稳 被 球 粘滞 流体 阻尼 器 中 图分类 号 ： Ｎ ５ ．３ Ｔ ９ ９ ７ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ８— ３ ０ ２ １ ） ３— ０ ５— ４ １０ ５ ０ （ ０ ０ ０ ０ ０ ０
ａ ｌ ａｉ ｎ ｅ ｐ ａｆ ｒ ；ｐ ｓ ｉｅ；ａ ｒｈ ｐ ｒ ｄ ｒ ｌｕ ｄ ｖ ｓ ｏ ｓｄａ ｅ ｓａ ｌ ｌ ｔ ｍ ｏ ａ ｓｖ ｉｓ ｉ ａ ａ ；ｆ ｉ ｉｃ ｕ ｍｐ ｒ
０ 引 言
稳定平台是球载雷达系统 的重要组成部分 ， 其性
２１ ０ ０年第 ２ ６卷第 ３期
２ ０． １２６ Ｎｏ． ０１ Ｖｏ ． ３
电 子 机 械 工 程
Ｅｌｃｒ ｅ ｔｏ—Ｍ ｅ ｈ ｎｃ ｌ ｇｎ ｅ ｉｇ ｃ ａ ｉａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ５
球 载 雷 达 稳 定 平 台设 计 综 述
钱 海 涛
（ 中国 电子 科技 集 团公 司第 三十 八研 究所 ， 安徽 合 肥 ２０ ８ ） ３０ ８
摘 要 ： 主要介 绍 了球 载 雷达稳 定 平 台的作 用 、 点 、 特 类型 、 工作 原理 及 关键技 术 。根 据球 载 雷达 系统 的
使 用环境 与技 术要 求 ， 引入 了阻尼技 术 ， 通过 参 数 分析 与 结 构 设 计 ， 功 研 制 了被 动控 制 式稳 定 平 台。 成 对被 动控 制 式稳 定平 台的设 计 方法 与 工程 化 过程进 行 了 简单 的 阐述 ， 并针 对 关键技 术给 出 了解 决 方案
舰载雷达稳定平台设计说明书.docx
目录1.引言 (2)2.稳定平台的性能要求 (2)3.稳定平台的组成及工作原理 (3)4.机电式稳定平台驱动系统传动形式 (4)5.舰载雷达稳定平台控制系统框图 (5)6.单片机的选择 (6)1)8051单片机基本组成 (7)2)复位电路及时钟电路 (8)7.外扩RAM的选择 (8)1)外存储器的选择 (8)2）SRAM6264与单片机的连接方法 (9)8.角位移传感器的选择 (10)9.A/D转换器的选择 (11)10.角位移传感器与A/D之间运放电路的设计 (12)11.陀螺仪的选用 (13)12.D/A转换器的选择 (15)13.DAC0832外接运算放大器的设计 (17)14.伺服单元以及交流伺服电机的选择 (18)15.电源的设计 (19)16.结语 (21)17.参考文献 (22)舰载雷达稳定平台设计说明书题目说明:两自由度稳定平台用于保证船载雷达不受海浪颠簸的影响,始终保持雷达底座得水平.使用时在运动平台上安装两个角位移传感器,实时检测平台的位姿.而后根据测量得到的平台转角包括俯仰和滚动角度,来控制电机进行角度补偿,从而保证上平台始终水平。
为保证控制精度，系统采用伺服电机作为驱动部分。
1、角位移传感器检测电路2、伺服电机驱动电路3、单片机及其接口电路4、系统结构图1. 引言舰载雷达的天线座通常由方位转台和双轴稳定平台组成。
它安装在舰艇桅杆的顶部，工作在海洋环境中。
由于舰艇以及安装在舰艇桅杆顶部的天线座和安装在天线座方位转台上的雷达天线受海上风浪的扰动而产生纵、横摇及垂荡(升沉)运动，使得方位水平基准不断地发生变化，而舰艇摇荡运动和遭遇风浪均属随机过程变量，使雷达天线探测波束受舰艇摇摆的影响而不稳定，常会使被探测目标丢失，所以舰载雷达通常必须设置稳定平台，使稳定平台的纵摇和横摇驱动系统补偿舰艇的摇摆运动，使方位轴的轴线和水平面保持垂直，从而保证天线在水平面内作方位旋转运动，目标也不会因舰艇摇摆而丢失，确保了对空、对海探测的精度，保证了舰载雷达的正常工作。
雷达
摘要本文从雷达发展史、现代雷达的新技术以及对未来雷达发展的展望三方面来讲述现代雷达的发展。
重点介绍了现代雷达的新技术相控阵雷达的原理和特点，并指出雷达的弱点及未来发展方向。
关键词：雷达，新技术，发展引言雷达是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，原意为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。
因此，雷达也被称为“无线电定位”。
一：发展简史雷达的基本概念形成于20世纪初。
但是直到第二次世界大战前后，雷达才得到迅速发展。
早在20世纪初，欧洲和美国的一些科学家已知道电磁波被物体反射的现象。
1922年，意大利G.马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。
美国海军实验室发现用双基地连续波雷达能发觉在其间通过的船只。
1925年，美国开始研制能测距的脉冲调制雷达，并首先用它来测量电离层的高度。
30年代初，欧美一些国家开始研制探测飞机的脉冲调制雷达。
1936年，美国研制出作用距离达40公里、分辨力为457米的探测飞机的脉冲雷达。
1938年,英国已在邻近法国的本土第二次世界大战期间，由于作战需要，雷达技术发展极为迅速。
就使用的频段而言，战前的器件和技术只能达到几十兆赫。
大战初期，德国首先研制成大功率三、四极电子管,把频率提高到500兆赫以上。
这不仅提高了雷达搜索和引导飞机的精度，而且也提高了高射炮控制雷达的性能，使高炮有更高的命中率。
1939年，英国发明工作在3000兆赫的功率磁控管，地面和飞机上装备了采用这种磁控管的微波雷达,使盟军在空中作战和空-海作战方面获得优势。
大战后期，美国进一步把磁控管的频率提高到10吉赫，实现了机载雷达小型化并提高了测量精度。
在高炮火控方面，美国研制的精密自动跟踪雷达 SCR-584,使高炮命中率从战争初期的数千发炮弹击落一架飞机，提高到数十发击中一架飞机。
海岸线上布设了一条观测敌方飞机的早期报警雷达链。
浅谈故障注入技术在系留气球中的应用论文
浅谈故障注入技术在系留气球中的应用论文1 故障注入技术故障注入技术是一种测试技术，可根据特定的故障模型，用人为的方式产生故障，并施加于目标系统中，用以加速该系统的错误和失效的产生，同时观测系统对所注入故障的响应信息，通过分析后对系统进行验证和评价的过程。
(1)故障注入原理a) 由试验者分析故障范围后，选择故障注入方式、包括故障注入的时间、位置和故障持续时间等信息;b) 依据试验者选择的故障注入方式执行故障注入;c) 故障注入完成后，运行目标系统，并监控系统状态，猎取试验结果;d) 依据目标系统相关特性、故障分析数据以及专家阅历对试验结果进行评估。
(2)故障注入分类故障注入技术一般分为：基于硬件的故障注入、基于软件的故障注入以及基于模拟的故障注入：基于硬件的故障注入是在物理级完成的，通过转变环境参数( 如温度，电磁干扰，电源干扰等) 干扰硬件或者通过转变线束针脚输入来模拟硬件在实际运行过程中发生的故障。
例如球载测控计算机采集的某个硬件信号发生改变。
硬件故障可分为如下几类，模拟量、离散量、数字量、电源等方面。
例如在模拟量方面，有传感器故障;数字量方面，有通讯故障等。
基于硬件的故障注入优点如下：a) 注入的故障接近实际状况，能够较好的模拟实际的硬件故障;b) 试验过程中无需特地开发故障注入模型;c) 可掌握故障注入位置，注入时间等参数;d) 可以使故障注入过程重现。
其缺乏是试验对目标系统硬件简单造成损伤。
基于软件的故障注入是通过软件方法来模拟硬件或软件故障的发生。
模拟硬件的软件故障注入主要通过修改内存或寄存器的内容来实现，模拟软件的软件故障注入主要通过在编译前修改程序结构或在软件运行过程中破坏程序状态来实现的。
基于软件的故障注入优点如下：a) 可以注入到应用程序和操作系统;b) 敏捷便利，应用本钱低;c) 不会对目标系统的硬件造成损坏;d) 可涵盖硬件和软件设计中绝大多数可能存在的设计故障。
其缺乏是不能将故障注入到软件不行访问的位置。
舰载搜索雷达稳定平台控制系统设计
一 一
ｌ
控 制 器
ｌ 系 统 组 成 和 硬 件 设 计
舰 载 搜索 雷达稳 定平 台控 制系统 接收舰 艇摇 摆 信号 ， 并检 测平 台实 时摇摆 角度 ， 由此 得到误 差信 号 来执 行控 制算法 ， 制 平 台快 速 跟 踪 船体 的纵 横 摇 控 摆 ， 平 台保持水 平 ， 原 理框 图如 图 １所示 ｌ 。系 使 其 １ ］
ｐ ａ ｆ ｒ ， ｈ ｃ ｍ ｐｒ ｖ ｓ ｔ ａ ｂ ｌｔ ｎｄ ｒ ｌ ｂｉｉｙ ｏ ｈｅ ｓ ｔ ｍ ． ｌ ｔｏ ｍ ｗ ｉ ｈ ｉ ｏ ｅ ｈｅ ｃ ｐａ ｉｉｙ ａ ｅｉ ｌ ｆｔ ｙｓ ｅ ａ ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ａ ｌ ｅ ａ ｆ ｒ ； ｉｌ ｒ ｇｒ ｍｍａ ｅ ｇａ ｅ ａ ｒ ｙ； ｉ ｉａ ｉ ｎａ ｒ ｅ ｓｎｇ； ｏ ｏｒ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｂｉｉ ｄ ｐｌｔ ｏ ｍ ｆｅｄ ｐ ｏ ａ ｚ ｂｌ ｔ ｒ ａ ｄ ｇ ｔ ｌ ｓｇ ｌｐ ｏｃ ｓ ｉ ｐｒ ｐ ｔｏｎ
ｉ ｔ ｇ ａ ｉ ｅ ｅ ｔａ ＰＩ ｎ ｅ ｒ ｌ ｆ ｒ ｎ ｉｌ（ Ｄ）ｃ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉｈ ｔ ｅ ｌ ｅ ｔ ｅ ｄ ｇ ｔ ｌ ｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒｓ ａ ｉ ｚ ｄ ｄ ｆ ｏ ｒ ｌ ｇ ｒｔ ｍ ｏ ｒ ａ ｉ ｈ ｉ ｉａ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｔ ｂ ｌ ｅ ａ ｚ ｓ ｉ
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一
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从 工程 应 用 角度 出发 ， 利用 大 规 模 可编 程器 件—— 现 场可编 程 门阵列 （ Ｐ Ａ） 面 向运 动控 制 数字 信 Ｆ Ｇ 和 号处 理 （ Ｓ ） 片为 硬 件基 础 ， ＤＰ 芯 采用 改 进 型 比例 积 分微 分 （ Ｉ ） 制算 法 ， ＰＤ 控 实现 了高 可靠 、 精 度 的全 高 数字 、 型化稳 定平 台控制 系统 设计 方案 。 小 ｌ 兰垫 ｌ 堕 ・
系留气球载雷达预警系统研究
关 键 词 ： 气球 预 警 系统 目标 指 示 雷 达 导 航 定 位
１ 前 言
世 界上 的军 事强 国都 十分 重视 系 留气 球 载雷 达预 警 系统 在 部分 特 定地 区的预 警作 用 ， 如用 作海 面 、海 岸警 戒 ，国土 防空 网 中的低 空补盲 或用 作战 场监 视等 。近 年来 ，系 留气 球 载 雷达 预警 系统 以其 独有 的特 性越 来越 引起人 们 的注意 。最 近 的几 次 局部 战争 说 明了系 留 气球 载雷 达预警 系统 在现 代战 争 中的重要 作用 。 成功 的经验 是在海 湾 战争 中 ，科 威特 利用
Ｏ八 一科技
系 留气 球载 雷达预 警 系统 研 究
从美 国购 买 的 Ｉ Ｓ系 留气球 载 雷达 预警 系 统为 抵御 伊拉 克 入侵 起到 了重 要作 用 。海 湾 战 ＡＳ 争一 开始 ，Ｌ Ｓ Ａ Ｓ系留气 球载 雷达 预 警 系统 就发 现 伊拉 克 的大 量 装 甲部 队在 向 伊科 边 界移 动 。系 留气球 载雷 达预 警 系统 的早 期 预警 ，为 科威 特王 储 的安 全 转 移赢 得 了 宝贵 的时 间 。
Ｓ Ａ Ｓ系统 的气 球 体积 为 ７ ０ ＴＲ ０ ｍ 。长 ２ ｍ，最 大直 径 ８ ５ ｍ，装 有法 国的拉 西特 战场 侦 察雷
达 或美 国 的 Ａ ／ Ｐ 一 ６雷 达 、Ａ ／ Ｐ ５ ４雷达 ．这 种 系统 主要 用 于排水 量 小 的舰 艇上 ＮＡ Ｇ ６ Ｎ Ａ Ｇ一 ０
或 地 面机动 站 ，升空 高度 为 ７ ０ ５ ｍ。ＭＡ Ｋ 一 Ｒ ７ Ｓ系 统 的体 积为 １０ ｍ ，长 ６ ｍ，球 体 最大 ５０ ７ 直 径 １ ｍ，装 有 Ａ ／Ｐ 一 ３雷达 和 数据 传输 设 备 等 电子设 备 ，升 空高 度 约 为 ３ ０ ｍ。 以 ８ ＮＴ Ｓ ６ ００ 上两 种系统 都是 由地面设 备通过 系 留缆索 中 的供 电 电缆 向球上 电子设 备供 电的。 目前 美 国 另一 家 Ｌ Ｐ Ｌ （ 波尔 ）公 司生 产 的 ４ ０ （ 积为 ｌ３ ０ ）气 球 ，采 用 了先进 的气动 ＯＡ 拉 ２Ｋ 容 １４ ｍ３ 外形设 计 ，并具有 空 中稳 定性好 、氦气泄 漏最少 、球 上动力供 电和 能避免雷击 等一 系列优 点 ，已成为 美 国空 军首选 的最新型气 球 系统 。现 在研 制的气球 都能 自动监测 、控制 系 留气 球各部 分数 据进行 自动处 理 、存储 或转发 ，将控 制指令 传到 系统的各 部分 ，遇到故 障则 自 动转换 备用 系统发 出报警 信号 。使 系 留气球 系统 的工作 可靠性 大大提 高 。
系留气球球体结构系统布置方法研究
系留气球球体结构系统布置方法研究摘要：本文对系留气球球体的相关结构系统原理进行分析与研究，将其结构系统各个设备的功能进行探讨，同时指出在结构系统各个设备运行期间需注意的相关细节问题，最终指出球体结构系统的布置方式与方法，以供相关人员参考。
关键词：系留气球；球体结构；布置方法前言：系留气球是一种根据气囊内部所具有的浮升气体来获得上升和飞行的浮力，同时使用缆绳系统栓主地面所涉及的无动力浮空器，为系留气球的飞行提供一定的动力。
另外根据气球结构所具有的气动升力和剩余浮力，其能够在空中特定的范围内实现更高高度和更长时间的飞行与驻留。
因此为全面提升系留气球的功能性与实用性，需要对本体结构系统相关布置方法进行详细分析，进而为其功能性发挥提供充足条件。
1.系留气球的相关简介系留气球是基于地面绞车的作用，在绞车上利用缆绳来及控制大气中漂浮的气球，当升到高度为2km以下时，主要用于大气边界层的探测。
另外系留气球在实际工作期间，主要依靠气囊内部所具备的浮升气体来获得浮力，然后利用缆绳作用将浮空器固定在某一高度和区域，实现固定高度与固定范围的长时间飞行与驻留[1]。
在实际工作中，为了保障气球稳定性提升，在必要时可以做成流线型，在空中横放。
球体内部充足氢气或者氮气，并且本身可以携带多种仪器，如自记仪器、无线电遥测仪器等，并且也可结合相关的掉挂仪器实施多个预定高度的观测工作。
目前所使用的系留气球有几种大型的气球形式，该类气球多是以聚酯薄膜为主要材料制作，除本身可携带一些大型仪器设备之外，还能够大范围观测大气污染情况，同时能够连续几十个小时观测大气污染的变化情况，但是其使用环境如果存在强风，则会影响到气球实际工作能力。
在系留气球的使用中，作为一种升空平台形式，能够为球载设备提供较大的对地视野范围，滞空高度越高，所监测范围越大。
目前的系留气球一般多用于大气与环境监测方面等民用领域，而军用领域属于特殊领域，其多被军方用于电子对抗、超长波监测与通信等方面，为我国国防安全提供重要的数据支持。
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证天线指 向满足使用要求… 。两种稳 定方式的 比较
见 表 １ 。
表 １ 无 源 稳 定 与 有 源 稳定 比较
雷达 系统 中的任 务 系统 ， 中悬 挂 在球 体 下方 的整 流 集
罩 内。在搜 索或 跟踪 目标 时 ， 线 因球体 运动 的影 响 ， 天
指向会 随之 变化 ， 响 探 测效 果 。为保 证 天 线 对 目标 影
李 付 军 。 振收 王 （ 国电子科 技集 团公 司第 三十八 研究 所 ， 安徽 合肥 ２ ０ ３ ） 中 ３ ０ １
摘 要： 天线稳 定平 台主要 用于 隔 离载体 运 动对 雷达 天线 的干扰 ， 著提 高 雷达的探 测效 果 。文 中介 绍 显
了一 种基 于 Ｔ ８ Ｃ ９ Ｋ ２ Ｎ ０ １６ Ｃ ０的稳 定 平 台控 制 系统 的设 计 。详 细介 绍 了 Ｐ ＷＭ 功放 电路 Ｓ ０ Ａ ７的特 点 以
Ｌ Ｆ － ｎ ＷＡ ｈ ｎｓ ｏ Ｉ ｕｊ ， ＮＧ Ｚ ｅ —ｈ ｕ ｕ （ ｈ ８ｈＲ ｓａｃ ｓ ｔｔ ｏ Ｅ Ｃ， Ｈｆｉ ３ ０ １ ｈ ａ Ｔ ｅ３ ｔ ｅｅｒ Ｉ ｔｕｅ ｆ Ｃ Ｔ ｈｎｉ ｅ ０ ３ ，Ｃ ｉ ） ｅ２ ｎ
Ａｂｓｒ ｔ：Ａｎ ｅ ｎ ｔ ｂ ｌ ｅ ｌｔｏ ｍ ｓ ｍａ ｎｙ ｕ ｅ ｏ ｓ ｐ ｒ ｔ ａ ａ ｒ ｍ ｅ ｎ ｎ ｅｆ ｒ ｄ ｂ ｅｈ ｒ ｄ ｂ ｌ ｔ ａｃ ｔ ｎ ａ ｓａ ｉｉ ｄ ｐ ａｆｒ ｉ ｉ ｌ ｓ ｄ ｔ ｅ ａ ａｅ ｒ ｄ ｒｆｏ ｂ ｉ ｇ ｉ ｔｒｅ ｅ ｙ ｔｔ ｅ ｅ ａ— ｚ
０ 引 言
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
度 的 调整 目标 ； 源稳 定方 式 即通过 电控实 时调整 ， 有 保
ｓ ｓｅ ，ａ ｄ ｉ ｉ ｔｂ ｙ ａ ｄ ｍ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉｎ ｒ ｑｕｒ ｍｅ ｔ ． ｙ ｔｍ ｎ ｔ ｓ ｓａ ｌ ｎ ｅ ｓｔ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｉｅ ｎ ｓ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｔｂｉ ｚ ｄ ｐ ａｆ ｒ ；ＴＮ８ ９ ｄ ｓａ ｌ ｅ ｌ ｔ ｍ ｉ ｏ ０Ｃ１ ６ＫＣ２ ０；ＰＷ Ｍ ；ｆｅ ｂ ｃ ｏ ｐ ｅ ｄ ａ ｋ ｌｏ
ｌ ｏ ｏ ｎ ． Ａ ｅ ｉ ｎ ｏ ｈｅ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｂａ ｅ ｎ ＴＮ８ ｏｎｂ ｒｅ ｄ ｓｇ ｆｔ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ０Ｃ１ ６ＫＣ２ ｓ ｉ ｒ ｄｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． Ａｎｄ ａｓ ９ ０ ｉ ｎｔｏ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｌｏ，
２ １ 第 ２ 第 ６期 ０ ０年 ６卷
２ ０． ｌ２６ Ｎｏ． ０ｌ Ｖ０ ＿ ６
电 子 机 械 工 程
Ｅ ｅ ｔｏ—Ｍ ｅ ｈ ｎｃ ｌ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｌｃｒ ｃ ａ ｉａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ３ ７
两 轴 有 源稳 定 平 台在某 系 留气 球 载雷 达 系统 中应 用
ｔ ｅ ｃ ｒ ｃ ｅｉｔｃ ｏ Ａ０ ｈ ｈａ ａ ｔｒｓｉ ｆＳ ７，ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔ—ｓ ｅ ｄ—ｐ ｓｔｏ ｅ ｄ ａ ｋ ｌｏ ｏ ｔｏ ｎ ｈ ｅ ｏ ｕ ｉｎ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｈ ｕ ｒｎ ｐｅ ｏ ｉｉｎ ｆｅ ｂ ｃ ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｔ ｔ ｏ ｓ ｏ ｏ
及 其在 该稳 定 平 台控 制 系统 中的应 用 ， 并给 出了电流 一速度 一位 置 闭环控 制 、 速度 环设计 等一 些 关键 双 技 术 问题 的分析 与 解决 方法 。该稳 定平 台已成功 应 用于 某型号 系留气球 载 雷达 系统 中， 工作稳 定 可靠。
关键 词 ： 定平 台； Ｎ ０ １ ６ Ｃ ０ 功 放 电路 ； 稳 Ｔ ８Ｃ９Ｋ ２ ； 闭环
的探 测 不受此 影 响 ， 系统 采 用 平 台稳 定 方 式 对 天 线 进
行 稳定 ， 即隔 离气 球 的姿 态 角运 动 ， 天线 波束 指 向稳 使 定， 来保 证探测 区的稳定 。
由表 １ 知 ， 源稳 定平 台具有 重量 轻 、 可 无 结构 简单
紧凑 、 制系统 简单 等 特点 。与无 源稳定 平 台相 比 ， 控 有
中图分 类号 ： Ｎ ５ ． ３ Ｔ ９９７
文献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ８— ３ ０ ２ １ ） ６— ０ ７— ３ １０ ５ ０ （０ ０ ０ ０ ３ ０
Ｔ ｅ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｗｏ Ａｘ ｓ Ｓ ａ ｉ ｚ ｄ Ｐ ａｆ １３ ｉ ｈ ｐ ｉ ｔ ｆＴ — ｉ ｔ ｂ ｌ ｅ ｌｔｏ ３ ｎ ｃ ｏ ｉ ３ Ｔｅｈ ｒ ｄ Ｂａｌ ｏ — ｒ ｅ Ｒａ ａ ｔ ｅ ｅ ｌ ｎ Ｂｏ ｎ ｄ ｒ ｏ
源稳 定平 台具 有稳定 精 度高 、 响应 时间快 、 控制 系统相 对 复杂 的特点 。鉴 于系 统要求 天线俯 仰 角度在 一定范 围内指 向稳定 ， 系统 采用 两轴 有源稳 定形 式 。
１ 稳 定 平 台工 作 原 理 及 方 案 的确 定
稳定 平 台按 稳 定 方式 分 为无 源 稳 定 和 有 源稳 定 ，
ｓ ｍｅ ｋ ｙ ｔｃ ｉ ｌｅ ｄｙ ａ ｐ ｉｄ ｉ ｅｈ ｒ ｄ ｂ ｌｏ ｎ ｂ ｒ ｅ ｒｄａ ｏ ｅ ｅ ｈｎ ｌ ｇｅ ｒ ｉｔｄ ｉ ｅａｌ ｅ ｐｌｔｏ ｍ ｓ ａｒ ａ ｐ ｌｅ ｎ ａ ｔ ｔｅ ｅ ａ ｌｏ — ｏ ｎ ａ ｒ