导航雷达伺服系统设计

文晓明

（安徽长安专用汽车制造有限公司, 安徽 六安 237010）

导航雷达伺服系统设计

文晓明

（安徽长安专用汽车制造有限公司, 安徽 六安 237010）

导航雷达在现代社会中运用领域十分广泛，本文简单介绍了导航雷达伺服系统的主要组成和参数设计。希望通过此次研究，对以后雷达伺服系统设计领域有促进作用。

导航雷达；伺服系统；组成；设计

1 导航雷达伺服系统组成

导航雷达伺服机构主要有3部分组成。包括天线电机驱动、天线方位识别和产生舰首导前标识。电气示意框图、天线以及天线底座内部安装示意图见图1。

图1 导航雷达伺服系统设计

1.1 天线转速控制

天线转速是24rpm/42rpm，电机选择1500r/min，减速比设计为60：1，那么转速约为24r/min。第一组齿轮减速比为6：1，带减速机的电机轴转速应该是144r/min。电机的齿轮减速比正好是齿轮模数比的倒数，传动比为：i14= i12·i2，3·i3≈90.4，天线传动齿轮模数之间的关系见图2。

图2 天线传动齿轮模数之间的关系

1.1.1 电机扭矩计算

要带动天线转动需要选择电机扭矩值的大小：天线的外型和转动的方向及尺寸标注如图3所示。

图3 天线的外型和转动的方向及尺寸标注

密度均匀的旋转棒型物体力矩公式为：

GD2=（L2+d2）·g ·ρ·S·L/3＝G·（L2+d2）／3式中：GD2——力矩，N·m；

G＝mg——重力，N；

L ——横向天线长度，m；

S ——横截面面积，m2；

ρ——物体密度，kg/m3；

g——重力加速度，m/s2；

d——横向截面宽度，m。

按最大值算：m=5kg 、L=1.1m、d=0.2m得：

不考虑减速箱的效率，电机的扭矩应该为：0.34N·m。转换成1500r/min电机的功率为：

P=TM·NM/9565

式中：P——电动机功率，kW；

TM——电动机转矩，N·m；

NM——电动机转速，r/min。

算得电机的功率为：P≈52W，考虑齿轮传动效率，另外，电机功率选择增加一定的余量，电机功率选择100W足够了。

据以上理论分析：电机与减速机选择杭州罗纹电子有限公司型号为92BLZ，24VDC电机。

1.1.2 方位角度产生和舰首标识信号

图4

导航雷达的方位脉冲，是靠带槽的光电开关和一个装在天线传动齿轮上的码盘来识别，如图4。

装在天线传动齿轮上的码盘正好有60个光孔，通过6：1的减速比，正好对应码盘转动6圈对应天线转一周。码盘光电开关产生359个方位脉冲，经过激励电压放大与功率驱动输出。

舰首线的产生，是在天线底座上做个刻度线和1个磁性感应器，安装天线时将这个刻度指向舰首，电路上通过一个磁力开关感应就形成舰首线信号。

[1] 彭祥龙. 船用导航雷达的技术发展及最新应用[J].电讯技术，2013(09).

[2] 常会振. 船舶导航雷达发展趋势的研究[J].中国水运(下半月)，2013(01).

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