一種無源二面角外定標器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種無源二面角外定標器，所述無源二面角外定標器包括：二面角反射面、二面角反射面支架、全向調節裝置、底座，其中，所述二面角反射面固定于所述二面角反射面支架上；所述全向調節裝置包括：安裝軸和軸套；所述底座包括兩個豎直支撐架；所述軸套設置于兩個所述兩個豎直支撐架之間，通過轉動軸與所述豎直支撐架連接，沿所述轉動軸軸向轉動；所述二面角反射面支架與所述安裝軸第一端固定連接，沿所述安裝軸軸向轉動。
【專利說明】
一種無源二面角外定標器
技術領域
[0001] 本發明涉及合成孔徑雷達的探測技術，尤其涉及一種無源二面角外定標器。
【背景技術】
[0002] 合成孔徑雷達的極化外定標器包括有源定標器和無源定標器，有源定標器適應范 圍廣，定標精度高，但成本相對較高，要有電力供給;而無源定標器主要依靠地面反射器反 射雷達波以實現定標，是純機械加工件的有效組合;無源定標器對反射器本身加工和設計 要求較高，制作成本相對較低;可以在野外布置，不需要電力，重量較輕，便于攜帶，對布設 人員要求較低，無源定標器可以一次布設多次使用，可適應高、低溫，一般風雨等氣候環境， 可以無人值守。
[0003] 因此，如何設計一種便于調節、環境適應性強的無源定標器，是亟待解決的問題。

【發明內容】

[0004] 有鑒于此，本發明實施例期望提供一種無源二面角外定標器，不僅能進行各種姿 態角的全方位調節，便于全向調整，而且具有更強的環境適應性。
[0005] 為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：
[0006] 本發明實施例提供了一種無源二面角外定標器，所述無源二面角外定標器包括： 二面角反射面、二面角反射面支架、全向調節裝置、底座，其中，
[0007] 所述二面角反射面固定于所述二面角反射面支架上；所述全向調節裝置包括：安 裝軸和軸套;所述底座包括兩個豎直支撐架;所述軸套設置于兩個所述兩個豎直支撐架之 間，通過轉動軸與所述豎直支撐架連接，沿所述轉動軸軸向轉動;所述二面角反射面支架與 所述安裝軸的第一端固定連接，沿所述安裝軸軸向轉動。
[0008] 上述方案中，所述全向調節裝置，還包括:連桿;所述連桿一端與所述軸套鉸接，所 述連桿另一端設有滑動塊，滑動塊可以在所述豎直支撐架上的滑動凹槽中滑動，使所述軸 套沿所述轉動軸軸向轉動;所述滑動塊和所述滑動凹槽間設有俯仰限位螺栓，用于將所述 滑動塊固定在所述滑動凹槽上。
[0009] 上述方案中，所述軸套上設置有一個以上的鎖緊螺釘，所述鎖緊螺釘通過所述軸 套上的螺孔由外向內鎖入軸套，通過所述鎖緊螺釘前端與所述安裝軸的摩擦力固定所述安 裝軸。
[0010]上述方案中，所述安裝軸的第二端設置有螺紋，鎖緊螺母通過所述螺紋套在所述 安裝軸的第二端，旋緊所述鎖緊螺母，使所述鎖緊螺母與所述軸套緊貼，固定所述安裝軸。 [0011]上述方案中，所述二面角反射面支架包括:設置在所述二面角反射面的第一反射 面和第二反射面相交線的反射面直角固定件，以及設置在所述第一反射面和第二反射面兩 側的側緣支撐件;所述二面角反射面支架，還包括一個以上的反射板斜撐;所述反射板斜撐 設置在所述二面角反射面支架兩側，所述反射板斜撐的兩端分別固接于位于同側的第一反 射面側緣支撐件和第二反射面側緣支撐件上。
[0012] 上述方案中，所述反射板斜撐的兩端分別固接于位于同側的第一反射面側緣支撐 件和第二反射面側緣支撐件的頂端；
[0013] 所述反射板斜撐上設置有測量安裝架，所述測量安裝架用于安裝方位測量儀器。
[0014] 上述方案中，所述二面角反射面支架與所述安裝軸的第一端固定連接;包括：
[0015] 所述反射面直角固定件上設置有方軸，所述方軸安裝于所述安裝軸的第一端上的 方凹坑內，并用螺釘固定；
[0016] 所述反射面直角固定件位于所述第一反射面和第二反射面相交線中心位置。
[0017] 上述方案中，所述二面角反射面支架上設置有連接裝置，用于連接拉繩，所述拉繩 的另一端連接有地釘；
[0018] 所述拉繩通過拉緊調節螺母與所述地釘連接；
[0019]所述連接裝置設置在所述二面角反射面支架外側四個端點位置。
[0020] 上述方案中，所述二面角反射面通過鉚接固定在所述二面角反射面支架上。
[0021] 上述方案中，所述底座還包括:水平臺、底座安裝板和一個以上的支撐螺栓；
[0022] 所述豎直支撐架設置在所述水平臺上;所述支撐螺栓兩端設有螺紋，中間設有凸 起，一端固定在所述底座安裝板，另一端穿過所述水平臺，通過所述凸起支撐所述水平臺， 并通過螺母固定所述水平臺。
[0023] 上述方案中，所述二面角反射面、二面角反射面支架和全向調節裝置采用金屬材 料，所述底座采用非金屬材料。
[0024] 本發明實施例所提供的無源二面角外定標器，無源二面角外定標器包括有二面角 反射面、二面角反射面支架、全向調節裝置、底座;其中，所述二面角反射面固定于所述二面 角反射面支架上;所述全向調節裝置包括安裝軸和軸套;所述底座包括兩個豎直支撐架;所 述軸套設置于兩個所述兩個豎直支撐架之間，通過轉動軸與所述豎直支撐架連接，沿所述 轉動軸軸向轉動;所述二面角反射面支架與所述安裝軸第一端固定連接，沿所述安裝軸軸 向轉動。如此，能實現二面角反射面的全向轉動，進而使得無源二面角外定標器能進行各種 姿態角的全方位調節，便于全向調整。另外，本發明實施例還通過拉繩和地釘來固定無源二 面角外定標器，以抵御大風等惡劣天氣環境，從而使無源二面角外定標器具有更強的環境 適應性。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發明實施例無源二面角外定標器的組成結構示意圖；
[0026] 圖2為本發明實施例全向調節裝置和底座組成結構示意圖；
[0027] 圖3為本發明實施例二面角反射面和二面角反射面支架的組成結構示意圖；
[0028] 圖4為本發明實施例反射板斜撐和測量安裝架組裝結構示意圖；
[0029] 圖5為本發明實施例測量安裝架結構示意圖；
[0030] 圖6為本發明實施例全向調節裝置俯仰角調整示意圖；
[0031] 圖7為本發明實施例全向調節裝置和二面角反射面支架組裝結構示意圖；
[0032] 圖8為本發明實施例全向調節裝置安裝軸鎖緊裝置的組成結構示意圖；
[0033] 圖9為本發明實施例地釘結構示意圖；
[0034] 圖10為本發明實施例支撐螺栓的組成結構示意圖；
[0035]圖11為本發明實施例航向調節示意圖；
[0036]圖12為本發明實施例俯仰調節示意圖；
[0037] 圖13為本發明實施例姿態角調節示意圖；
[0038] 圖14為本發明實施例羅經姿態旋轉角調整結果示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 本發明實施例中，無源二面角外定標器包括有二面角反射面、二面角反射面支架、 全向調節裝置、底座;其中，所述二面角反射面固定于所述二面角反射面支架上;所述全向 調節裝置包括安裝軸和軸套;所述底座包括水平臺和兩個豎直支撐架;所述軸套設置于兩 個所述兩個豎直支撐架之間，通過轉動軸與所述豎直支撐架連接，沿所述轉動軸軸向轉動； 所述二面角反射面支架與所述安裝軸第一端固定連接，沿所述安裝軸軸向轉動；以實現二 面角反射面的全向轉動。
[0040] 下面結合實施例對本發明再作進一步詳細的說明。
[0041] 本發明實施例提供的無源二面角外定標器，如圖1所示，所述無源二面角外定標器 包括:二面角反射面1、二面角反射面支架2、全向調節裝置3、底座4,其中，所述二面角反射 面1固定于所述二面角反射面支架2上;如圖2所示，所述全向調節裝置3包括:安裝軸5和軸 套6;所述底座4包括:水平臺7和兩個豎直支撐架8;所述軸套6設置于兩個所述兩個豎直支 撐架8之間，通過轉動軸9與所述豎直支撐架8連接，沿所述轉動軸9軸向轉動;所述二面角反 射面支架2與所述安裝軸5第一端10固定連接，并可以沿所述安裝軸5軸向轉動；
[0042]具體的，如圖3(a)所示，所述二面角反射面1由垂直的兩個正方形金屬板組成，工 作原理是:將入射到第一反射面11的機載或星載合成孔徑雷達發射的極化電磁波反射到第 二反射面12上，第二反射面12再在將極化電磁波信號反射回雷達;該反射過程會改變反射 回雷達電磁波的極化狀態，使其含有特定的交叉極化信號。為了實現雷達波的反射極化，反 射面對平面度有較高的要求，第一反射面11和第二反射面12之間要求保存良好的垂直度。 實際應用中，二面角反射面1可以由垂直的折彎金屬板制成，表面局部不平度小于2mm，兩反 射面的不垂直度小于0.2°，每個反射面為矩形，尺寸可以是50cmX50cm或60cmX60cm等;二面 角反射面1的材料可以選5_厚的表面光滑鋁板。
[0043] 所述二面角反射面支架2,如圖3(b)所示，包括:設置在第一反射面11和第二反射 面12相交線的反射面直角固定件13,以及設置在所述二面角反射面1的第一反射面11和第 二反射面12兩側的側緣支撐件14,還可以包括垂直于所述側緣支撐件14的橫向支撐件15; 實際應用中，所述反射面直角固定件13、側緣支撐件14和橫向支撐件15可以采用精加工銑 制的金屬件，如鋁件，保證平面度要求和垂直度要求。
[0044] 在所述二面角反射面支架2兩側分別設置有反射板斜撐16,反射板斜撐16的兩端 分別固接于位于同側的第一反射面11側緣支撐件14和第二反射面12側緣支撐件14上。進一 步的，所述反射板斜撐16的兩端分別固接于位于同側的第一反射面11側緣支撐件14和第二 反射面12側緣支撐件14的頂端；如圖4所示，所述反射板斜撐16上可以設置有測量安裝架 17,測量安裝架17的具體形式可以如圖5所示，所述測量安裝架17用于安裝方位測量儀器； 所述方位測量儀器包括羅盤經煒儀;所述反射板斜撐16可以采用非金屬材料，如尼龍;實際 應用中，所述反射板斜撐16要求良好的直線度，表面的平面度要求全長不平度小于0.2mm， 可以在反射板斜撐16中間設置固定孔，用于固定測量安裝架17。二面角反射面1和二面角反 射面支架2之間，以及二面角反射面支架2上各零部件之間可以通過沉頭鉚釘鉚接在一起， 保持二面角反射面1平整。
[0045] 所述全向調節裝置3,如圖2所示，包括:安裝軸5和軸套6,所述安裝軸5的第一端10 用于固定所述二面角反射面支架2,所述安裝軸5的第二端18設置有螺紋;所述軸套6設置于 兩個所述兩個豎直支撐架8之間，通過轉動軸9與所述豎直支撐架8連接;這樣，所述全向調 節裝置3可以沿所述轉動軸9軸向轉動;所述轉動軸9可以設置在靠近所述安裝軸5的第一端 10的位置。
[0046] 如圖6(a)和圖6(b)所示，所述全向調節裝置3還可以在所述軸套6上靠近所述第二 端18的位置鉸接連桿19,所述連桿19 一端與所述軸套6鉸接，另一端設有滑動塊28,滑動塊 28可以在所述豎直支撐架8上的滑動凹槽29中滑動;這樣，所述軸套6和所述連桿19形成了 一個曲柄連桿滑塊機構，使所述全向調節裝置3沿所述轉動軸9軸向轉動，實現了俯仰調節； 所述滑動塊28和所述滑動凹槽29間設有俯仰限位螺栓20,當調節所述全向調節裝置3到需 要的俯仰角時，俯仰限位螺栓20將所述滑動塊28固定在所述滑動凹槽29上；實際應用中可 以直接采用所述俯仰限位螺栓20的螺柱作為滑動塊28。
[0047] 所述安裝軸5的第一端10固定所述二面角反射面支架2的結構，如圖7(a)和圖7(b) 所示，包括:所述反射面直角固定件13上設置有方軸，所述安裝軸5第一端10設有與所述方 軸對應的方形坑，所述反射面直角固定件13通過所述方軸安裝于所述安裝軸5的方凹坑內， 并用螺釘固定，實際應用中，可以選擇在二面角反射面1的兩個反射面相交線中心點位置的 反射面直角固定件13作為固定點；所述固定方法方便加工和分開運輸，又能實現現場的快 速安裝。如此，安裝在所述全向調節裝置3的所述二面角反射面支架2可以沿所述安裝軸5軸 向轉動，沿所述安裝軸5軸向轉動稱為姿態角調節，并跟隨所述全向調節裝置3沿所述轉動 軸9軸向轉動，實現了俯仰角和姿態角的全向調節。
[0048] 進一步的，如圖8所示，所述軸套6上設置有一個以上的鎖緊螺釘21，所述鎖緊螺釘 21通過所述軸套6上的螺孔由外向內鎖入軸套6,通過鎖緊螺釘21前端與所述安裝軸5的摩 擦力固定所述安裝軸5;所述安裝軸5的第二端18設置有螺紋，鎖緊螺母22通過所述螺紋套 在所述安裝軸5的第二端18,旋緊所述鎖緊螺母22使所述旋緊鎖緊螺母22與所述軸套6緊 貝占，固定所述安裝軸5。
[0049] 進一步的，如圖1所示，所述二面角反射面支架2上設置有連接裝置，用于連接拉繩 23,所述拉繩23的另一端連接有地釘24;所述地釘24外形可以如圖9所示，所述地釘24固定 在地面，通過拉繩23將所述二面角反射面支架2拉緊固定，如此，可以防止風力對二面角反 射面支架2的影響;所述連接裝置可以設置在所述二面角反射面支架2外側四個端點位置； 其中，所述連接裝置可以是在二面角反射面支架2上的開孔，拉繩23可以系在所述開孔中。
[0050] 進一步的，如圖2所示，所述底座4還包括：底座安裝板25和一個以上的支撐螺栓 26;如圖10所示，所述支撐螺栓26兩端設有螺紋，中間設有凸起，一端固定在所述底座安裝 板25,另一端穿過所述水平臺7,通過所述凸起支撐所述水平臺7,并通過螺母固定所述水平 臺7。實際應用中，可以在所述水平臺7的四角設置四個支撐螺栓26用于水平調節:通過調節 支撐螺栓26，使水平臺7保持水平。
[0051] 為減少非反射部件對雷達波的反射強度，減小外界背景對反射波的干擾，所述二 面角反射面支架2、全向調節裝置3、及其他用于調節的固定螺釘、螺母可以采用金屬，如不 銹鋼等材料制作;其余部件都可以采用非金屬，如尼龍和環氧樹脂板等材料。
[0052]下面結合具體示例對本發明的使用作進一步詳細的描述。
[0053]無源二面角外定標器要反射雷達的微波射線，必須在預定的位置，以正確的角度 和姿態才能工作，所以，無源二面角外定標器放到預定的位置后，必須對二面角反射面1進 行調節，調節順序如下：
[0054] A、位置確定:把安裝好的無源二面角外定標器放在預定位置，地面最好堅硬平整， 底座安裝板25放置在地面上不晃動，并記錄用GPS測定準確位置；
[0055] B、水平調節:調節底座4上的四個支撐螺栓26,使水平臺7水平，可用水平尺測量；
[0056] C、航向調節:如圖11所示，把測量安裝架17安裝在反射板斜撐16上，把測量安裝架 17的銷釘安裝在反射板斜撐16的中間孔中，把羅盤經煒儀27固定在測量安裝架17上，旋轉 二面角反射面支架2,使二面角反射面支架2水平，旋緊鎖緊螺釘21和鎖緊螺母22,再通過調 整底座安裝板25方向，用羅盤經煒儀27測二面角反射面1的方位，使二面角反射面1上的羅 盤經煒儀27上顯示角度與航線一致，得到正確位置后固定底座安裝板25;
[0057] D、俯仰調節:把兩個測量安裝架17安裝在反射板斜撐16上，把羅盤經煒儀27固定 在兩個測量安裝架17上，松開底座4上的俯仰限位螺栓20，調整全向調節裝置3的連桿19，使 二面角反射面1俯仰角變化，用羅盤經煒儀27測反射面俯仰角，使二面角反射面1中心法線 對準雷達，如圖12(a)和圖12(b)所示，得到正確位置后鎖緊俯仰限位螺栓20;
[0058] E、姿態角調節:如圖13所示，設α為俯仰角，β為姿態角;姿態角與俯仰角之間有耦 合，需要先調整俯仰角，再調整姿態角。但是，俯仰角為α(α#〇°或α#90°)時，姿態角β很難 直接測得;設Ρ為當俯仰角為α，姿態角為β時，羅經姿態旋轉過的角度，以下稱為羅經姿態旋 轉角；用羅盤經煒儀27可以測量羅經姿態旋轉角研究發現姿態角β與羅經姿態旋轉角識 有如下關系：於=11^^11(?)/& 11(灼）.因此，通過調節羅經姿態旋轉角供來實現姿態角財周 節;計算得到俯仰角為α，姿態角為β時的羅經姿態旋轉角Ρ角度后，松開所示的鎖緊螺釘21 和鎖緊螺母22，旋轉二面角反射面支架2，用羅盤經煒儀27測羅經姿態旋轉角^ ,如圖14所 示，得到正確位置后固定旋緊鎖緊螺釘21和鎖緊螺母22;
[0059] F、地面拉緊裝置:各角度調整結束，在二面角反射面支架2四周的四個方向固定地 釘24，通過拉緊調節螺母連接拉繩23，并通過調節拉緊調節螺母拉緊拉繩23，使各個方向受 力均勻，達到抗風的目的。在松軟的土地上，地面固定地釘24也可以固定在地面安裝板的四 個孔位上，二面角反射面1前面的地釘24頭部要用吸波材料覆蓋，減少反射。在地面全部無 法用地釘24的水泥等路面可以用非金屬重物壓在地面安裝板上，也可以達到抗風的目的。
[0060] 以上所述，僅為本發明的佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，凡在本 發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范 圍之內。
【主權項】
1. 一種無源二面角外定標器，其特征在于，所述無源二面角外定標器包括:二面角反射 面(1)、二面角反射面支架(2)、全向調節裝置(3)、底座(4)，其中， 所述二面角反射面（1)固定于所述二面角反射面支架(2)上;所述全向調節裝置(3)包 括:安裝軸(5)和軸套(6);所述底座(4)包括兩個豎直支撐架(8);所述軸套(6)設置于兩個 所述兩個豎直支撐架(8)之間，通過轉動軸(9)與所述豎直支撐架(8)連接，沿所述轉動軸 (9) 軸向轉動;所述二面角反射面支架(2)與所述安裝軸(5)的第一端（10)固定連接，沿所述 安裝軸(5)軸向轉動。2. 根據權利要求1所述的無源二面角外定標器，其特征在于，所述全向調節裝置(3)，還 包括:連桿（19);所述連桿（19) 一端與所述軸套(6)鉸接，所述連桿（19)另一端設有滑動塊 (28)，滑動塊(28)可以在所述豎直支撐架(8)上的滑動凹槽(29)中滑動，使所述軸套(6)沿 所述轉動軸(9)軸向轉動;所述滑動塊(28)和所述滑動凹槽(29)間設有俯仰限位螺栓(20)， 用于將所述滑動塊(28)固定在所述滑動凹槽(29)上。3. 根據權利要求1所述的無源二面角外定標器，其特征在于， 所述軸套(6)上設置有一個以上的鎖緊螺釘(21)，所述鎖緊螺釘(21)通過所述軸套(6) 上的螺孔由外向內鎖入軸套(6)，通過所述鎖緊螺釘(21)前端與所述安裝軸(5)的摩擦力固 定所述安裝軸(5)。4. 根據權利要求2或3所述的無源二面角外定標器，其特征在于， 所述安裝軸（5)的第二端（18)設置有螺紋，鎖緊螺母(22)通過所述螺紋套在所述安裝 軸(5)的第二端（18)，旋緊所述鎖緊螺母(22)，使所述鎖緊螺母(22)與所述軸套(6)緊貼，固 定所述安裝軸(5)。5. 根據權利要求1所述的無源二面角外定標器，其特征在于，所述二面角反射面支架 (2)包括:設置在所述二面角反射面(1)的第一反射面（11)和第二反射面(12)相交線的反射 面直角固定件（13)，以及設置在所述第一反射面(11)和第二反射面（12)兩側的側緣支撐件 (14);所述二面角反射面支架（2)，還包括一個以上的反射板斜撐（16);所述反射板斜撐 (16)設置在所述二面角反射面支架(2)兩側，所述反射板斜撐（16)的兩端分別固接于位于 同側的第一反射面(11)側緣支撐件(14)和第二反射面(12)側緣支撐件(14)上。6. 根據權利要求5所述的無源二面角外定標器，其特征在于，所述反射板斜撐（16)的兩 端分別固接于位于同側的第一反射面（11)側緣支撐件（14)和第二反射面（12)側緣支撐件 (14)的頂端； 所述反射板斜撐（16)上設置有測量安裝架（17)，所述測量安裝架（17)用于安裝方位測 量儀器。7. 根據權利要求5所述的無源二面角外定標器，其特征在于，所述二面角反射面支架 (2)與所述安裝軸(5)的第一端(10)固定連接;包括： 所述反射面直角固定件（13)上設置有方軸，所述方軸安裝于所述安裝軸(5)的第一端 (10) 上的方凹坑內，并用螺釘固定； 所述反射面直角固定件（13)位于所述第一反射面（11)和第二反射面（12)相交線中心 位置。8. 根據權利要求5所述的無源二面角外定標器，其特征在于， 所述二面角反射面支架(2)上設置有連接裝置，用于連接拉繩(23 )，所述拉繩(23)的另 一端連接有地釘(24); 所述拉繩(23)通過拉緊調節螺母與所述地釘(24)連接； 所述連接裝置設置在所述二面角反射面支架(2)外側四個端點位置。9. 根據權利要求5至8任一項所述的無源二面角外定標器，其特征在于，所述二面角反 射面(1)通過鉚接固定在所述二面角反射面支架(2)上。10. 根據權利要求1所述的無源二面角外定標器，其特征在于，所述底座(4)還包括:水 平臺（7)、底座安裝板(25)和一個以上的支撐螺栓(26); 所述豎直支撐架(8)設置在所述水平臺（7)上;所述支撐螺栓(26)兩端設有螺紋，中間 設有凸起，一端固定在所述底座安裝板(25)，另一端穿過所述水平臺（7)，通過所述凸起支 撐所述水平臺（7 )，并通過螺母固定所述水平臺（7)。11. 根據權利要求1所述的無源二面角外定標器，其特征在于，所述二面角反射面（1)、 二面角反射面支架(2)和全向調節裝置(3)采用金屬材料，所述底座(4)采用非金屬材料。
【文檔編號】G01S7/40GK106093894SQ201610383332
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月1日 公開號201610383332.1, CN 106093894 A, CN 106093894A, CN 201610383332, CN-A-106093894, CN106093894 A, CN106093894A, CN201610383332, CN201610383332.1
【發明人】陳樹蕓, 劉秀清, 禹衛東
【申請人】中國科學院電子學研究所