一種弧形遠距離目標運動模擬器制造技術

本發明專利技術提供一種弧形遠距離目標運動模擬器，包括：縱向部件，所述縱向部件包括縱向圓弧形導軌和至少一個驅動電機，所述至少一個驅動電機用于使安裝有目標源的滑塊沿著所述縱向圓弧形導軌作縱向圓弧運動；多個橫向部件，每個所述橫向部件包括橫向圓弧形導軌和直線電機驅動系統，所述直線電機驅動系統用于驅動所述縱向部件沿著所述橫向圓弧形導軌作橫向圓弧運動；以及支承部件，所述支承部件包括金屬結構墻體以及固定于所述金屬結構墻體并且用于支撐所述橫向部件的懸臂。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及運動模擬
，更具體地涉及一種弧形遠距離目標運動模擬器。
技術介紹
目標運動模擬器是用于模擬特定目標，例如導彈、飛機等飛行器的運動的裝置，通常與飛行模擬器配合使用，主要用于測試導彈或雷達追蹤系統的追蹤性能。針對運動目標的特點，根據其與追蹤系統的遠近，目標運動模擬器可以大致劃分為針對紅外目標源的近距離目標運動模擬器和針對射頻目標的遠距離目標運動模擬器。對于遠距離目標運動模擬器而言，射頻目標源與追蹤系統相距大約5至15m，并且要求射頻目標源在運動過程中始終指向追蹤系統。目前，遠距離目標運動模擬器的結構主要分為兩種，一種是在縱向和橫向兩個方向形成類似十字架形式的XY平臺，在其末端安裝指向機構，以用于確保射頻目標源在運動過程中始終指向追蹤系統；另一種是將縱向和橫向兩個方向形成圓弧形的XY平臺，以用于確保目標源始終沿著球面運動，由此可以省略指向機構。由于省略了指向機構，圓弧形遠距離目標運動模擬器具有結構簡單、負載輕等特點，容易實現更高的指標，但是現有技術的弧形導軌和弧形驅動機構的設計難以確保目標源沿著球面精確、高速、高加速度、高頻響地運動。因此，特別是在航空航天
，需要改進性能的弧形遠距離目標運動模擬器，以滿足測試追蹤系統的追蹤性能的需要。
技術實現思路
鑒于上述問題，本專利技術的目的在于提供一種弧形遠距離目標運動模擬器，其能夠高精度、高速、高加速度、高頻響地模擬目標源沿著球面的運動。根據本專利技術的實施例，該弧形遠距離目標運動模擬器包括：縱向部件，所述縱向部件包括縱向圓弧形導軌和至少一個驅動電機，所述至少一個驅動電機用于使安裝有目標源的滑塊沿著所述縱向圓弧形導軌作縱向圓弧運動；多個橫向部件，每個所述橫向部件包括橫向圓弧形導軌和直線電機驅動系統，所述直線電機驅動系統用于驅動所述縱向部件沿著所述橫向圓弧形導軌作橫向圓弧運動；以及支承部件，所述支承部件包括金屬結構墻體以及固定于所述金屬結構墻體并且用于支撐所述橫向部件的懸臂。根據實施例，所述縱向部件還包括用于安裝所述縱向圓弧形導軌和磁柵尺反饋裝置的導軌安裝板以及用于安裝所述導軌安裝板的支架，其中所述導軌安裝板可以被調整以確保所述縱向圓弧形導軌的平面度并且所述磁柵尺反饋裝置用于監測所述滑塊的實時位置以實現位置閉環控制。根據實施例，所述縱向圓弧形導軌通過導軌安裝板與支架組裝在一起。根據實施例，支架可以例如由鋁矩形管材、鋁方管材及鋁板焊接制成；然而本專利技術不限于此，任何合適的金屬、形狀及加工方式均可以用于制造本專利技術的縱向部件的支架。根據實施例，所述至少一個電機包括分別設置在所述導軌安裝板的兩端的上端驅動電機以及下端驅動電機，所述上端和下端驅動電機均設置有卷筒，其中固定于所述滑塊兩端的繩索經由力矩傳感器分別纏繞在各自卷筒上，以在所述上端和下端驅動電機的驅動下使所述滑塊作縱向圓弧形運動，其中所述力矩傳感器用于監測繩索的漲緊力以實現力閉環控制。根據實施例，所述導軌安裝板的兩端還安裝有滑輪，用于使驅動所述滑塊的繩索變向。根據實施例，所述縱向圓弧形導軌為雙沿滾輪式導軌。根據進一步的實施例，該雙沿滾輪式導軌由五段導軌拼接制成。然而，本專利技術不限于此，任意制式的導軌及加工方法均是可行的，只要能夠滿足目標源沿著縱向圓弧形導軌精確、平滑地運動即可。根據實施例，所述導軌安裝板的兩端安裝有緩沖器和接近開關，用于防止所述滑塊超出所述縱向圓弧形導軌的行程。根據進一步實施例，所述接近開關可以例如為光電式接近開關。然而，本專利技術不限于此，例如機電式接近開關也是可行的。根據實施例，所述多個橫向部件包括由所述支承部件的懸臂分別固定于所述支承部件的上部和下部的兩個橫向部件。然而，本專利技術不限于此，例如分別固定于支撐部件的上中下部的三個橫向部件也是可行的。根據實施例，每個橫向部件還包括用于安裝橫向圓弧形導軌的底板，其中所述底板可以被調整以確保所述橫向圓弧形導軌的平面度。根據進一步的實施例，所述底板由鑄鐵鑄造并且由五段拼接制成，從而減小加工應力并保證加工精度。并且，可以通過分別調整五段底板來確保橫向圓弧形導軌安裝面的平面度。然而，本專利技術不限于此，任意合適的材料、形制及加工方法均可以用于制造本專利技術的橫向圓弧形導軌的底板，只要能夠確保底板的平面度即可。根據實施例，所述橫向圓弧形導軌為單沿滾輪式導軌。根據進一步實施例，該單沿滾輪式導軌由九段導軌拼接制成。然而本專利技術不限于此，任意制式的導軌及加工方法均是可行的，只要能夠滿足目標源沿著橫向圓弧形導軌精確、平滑地運動即可。根據實施例，所述多個橫向部件的所述底板的兩端安裝有緩沖器和接近開關，用于防止所述滑塊超出所述橫向圓弧形導軌的行程。根據進一步實施例，所述接近開關可以例如為光電式接近開關；然而本專利技術不限于此，例如機電式接近開關也是可行的。根據實施例，所述直線電機驅動系統包括直線電機永磁體模塊以及直線電機動子組件，其中所述直線電機永磁體模塊設置在所述橫向部件的所述底板上，并且所述直線電機動子組件包括直線電機動子上端板以及設置在所述直線電機動子上端板上并且與所述直線電機永磁體模塊相對的直線電機動子線圈。根據進一步實施例，所述直線電機動子組件還包括設置在所述直線電機動子上端板上并且用于與所述縱向部件的所述支架連接的縱向部件連接工裝；設置在所述直線電機動子上端板上并且用于卷繞驅動所述滑塊的繩索的縱向部件驅動裝置；以及設置在所述直線電機動子上端板上并且用于與所述橫向圓弧形導軌配合的滾輪軸承。根據實施例，所述支承部件的所述金屬結構墻體由H型金屬材料構成。根據進一步的實施例，所述H型金屬材料可以為例如H型鋼。附圖說明構成說明書一部分的附圖示出本專利技術的實施例，然而附圖中示出的實施例僅為示例性的，而不是限制性的。在附圖中使用相似的附圖標記表示相似的元件。圖1是根據本專利技術實施例的弧形遠距離目標運動模擬器的總體結構示意圖。圖2是根據本專利技術實施例的弧形遠距離目標運動模擬器的分解結構示意圖。圖3是示出根據本專利技術實施例的滑塊沿著縱向圓弧形導軌運動的原理圖。圖4是根據本專利技術實施例的縱向部件的結構示意圖。圖5是根據本專利技術實施例的滑塊的結構示意圖。圖6是根據本專利技術實施例的橫向部件的結構示意圖。圖7是根據本專利技術實施例的直線電機動子組件的結構示意圖。圖8是根據本專利技術實施例的支承部件的結構示意圖。具體實施方式以下參照附圖詳細說明根據本專利技術實施例的弧形遠距離目標運動模擬器。圖1和2示出根據本專利技術實施例的弧形遠距離目標運動模擬器的總體結構示意圖以及分解結構示意圖。如圖1和2所示，根據本專利技術實施例的弧形遠距離目標運動模擬器包括縱向部件202，所述縱向部件202包括縱向圓弧形導軌，用于使安裝有目標源的滑塊204沿著所述縱向圓弧形導軌作縱向圓弧運動；多個橫向部件201，每個所述橫向部件包括橫向圓弧形導軌和直線電機驅動系統，所述直線電機驅動系統用于驅動所述縱向部件沿著所述橫向圓弧形導軌作橫向圓弧運動；以及支承部件203，所述支承部件包括金屬結構墻體以及固定于所述金屬結構墻體并且用于支撐所述橫向部件的懸臂。如圖1和2所示，多個橫向部件包括由支承部件的懸臂分別固定于支承部件的上部和下部的兩個橫向部件。然而，本專利技術不限于此，例如分別固定于支撐部件的上中下部的三個橫向部件也是可行的。圖3示出根據本專利技術實施例的滑塊沿著本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種弧形遠距離目標運動模擬器，包括：縱向部件，所述縱向部件包括縱向圓弧形導軌和至少一個驅動電機，所述至少一個驅動電機用于使安裝有目標源的滑塊沿著所述縱向圓弧形導軌作縱向圓弧運動；多個橫向部件，每個所述橫向部件包括橫向圓弧形導軌和直線電機驅動系統，所述直線電機驅動系統用于驅動所述縱向部件沿著所述橫向圓弧形導軌作橫向圓弧運動；以及支承部件，所述支承部件包括金屬結構墻體以及固定于所述金屬結構墻體并且用于支撐所述橫向部件的懸臂。

【技術特征摘要】
1.一種弧形遠距離目標運動模擬器，包括：縱向部件，所述縱向部件包括縱向圓弧形導軌和至少一個驅動電機，所述至少一個驅動電機用于使安裝有目標源的滑塊沿著所述縱向圓弧形導軌作縱向圓弧運動；多個橫向部件，每個所述橫向部件包括橫向圓弧形導軌和直線電機驅動系統，所述直線電機驅動系統用于驅動所述縱向部件沿著所述橫向圓弧形導軌作橫向圓弧運動；以及支承部件，所述支承部件包括金屬結構墻體以及固定于所述金屬結構墻體并且用于支撐所述橫向部件的懸臂。2.如權利要求1所述的弧形遠距離目標運動模擬器，其中，所述縱向部件還包括用于安裝所述縱向圓弧形導軌和磁柵尺反饋裝置的導軌安裝板以及用于安裝所述導軌安裝板的支架，其中所述導軌安裝板可以被調整以確保所述縱向圓弧形導軌的平面度并且所述磁柵尺反饋裝置用于監測所述滑塊的實時位置以實現位置閉環控制。3.如權利要求2所述的弧形遠距離目標運動模擬器，其中，所述至少一個電極包括分別設置在所述導軌安裝板的兩端的上端驅動電機以及下端驅動電機，所述上端和下端驅動電機均設置有卷筒，其中固定于所述滑塊兩端的繩索經由力矩傳感器分別纏繞在各自卷筒上，以在所述上端和下端驅動電機的驅動下使所述滑塊作縱向圓弧形運動，其中所述力矩傳感器用于監測繩索的漲緊力以實現力閉環控制。4.如權利要求3所述的弧形遠距離目標運動模擬器，其中，所述導軌安裝板的兩端還安裝有滑輪，用于使驅動所述滑塊的繩索變向。5.如權利要求2所述的弧形遠距離目標運動模擬器，其中，所述導軌安裝板的兩端安...

【專利技術屬性】
技術研發人員：焦宗夏，陳冉，嚴亮，尚耀星，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：北京;11