[发明专利]高精度组合式光电桅杆组系统

说明书

技术领域

本发明属于光电对抗领域，特别是涉及到一种高精度光电桅杆系统。

背景技术

光电对抗装备是现代战争中至关重要的一环，该类装备主要包括探测、跟瞄、发射等类别。现有的车载式光电对抗装备的高度受制于运输高度限制往往不超过3米，而用于战场环境下的此类装备受制于光束传输的直线性特点，无论是光束探测还是光束发射都无法直接穿越障碍物，尤其是在地形复杂的环境下该类装备很难有效发挥其作战效能。另一方面光电装备受大气的影响也非常明显，复杂的大气环境往往对光电对抗装备的效能发挥造成巨大障碍。而大气的特点则为越靠近地面其复杂程度越高，因此光电对抗装备距离地面的高度在一定程度上对装备效能的发挥具有重要影响。由于经费、使用条件、使用目的、技术水平等方面的限制因素，目前仍需发展地面车载机动式光电对抗装备。因此在使用中如何提高光电对抗装备距离地面的高度目前正成为该类武器装备的关键技术之一。

目前工程应用中普遍的做法是将光电对抗装备的探测口或出光口置于载车的最高位置处，但载车的高度是一定的无法突破其固有高度的限制。因此在该领域中将可升降式桅杆应用于光电对抗领域已经成为国外军事强国的研究热点之一。利用桅杆的可伸缩性，当进行装备运输时将桅杆回缩至限定高度以下，当处于工作状态时将桅杆升起，使架设于桅杆顶部的光电对抗系统处于较高的高度上，尽可能的避开地形环境及大气环境的影响。但是光电对抗装备在方位方向和俯仰方向要求的精度非常高，引入光电桅杆不可避免的会带来桅杆方位方向的扭转间隙及俯仰方向的晃动，这种小的间隙和晃动会造成光电对抗系统在远距离上较大的光束偏差，对于光电探测系统而言会导致目标逸出视场，对于激光发射系统而言会导致激光无法直接作用到目标上，这对于高精度光电对抗装备的影响是致命的。当前这种分段升降式光电桅杆由于其固有的工作特点其在工作时是无法避免方位方向的间隙和俯仰方向的晃动的。针对该问题当前的解决方式为尽可能提高各段桅杆内部丝杠与外部套筒以及连接块的加工精度、提高装调水平、采用高强度低密度材料等方法。这种方法对于光电桅杆的材料、设计、加工、装调等均提出了非常高的要求。目前发达国家在该领域中主要采用这种方式来达到光电桅杆的高精度、高稳定性、高抗风载能力。对于我国而言由于在材料、加工等方面的限制无法使单根升降式光电桅杆达到光电对抗系统所要求的角秒级精度，因此很有必要采取其他方式解决该问题。如图1所示，为已有单杆桅杆的结构，包括电机减速器1、驱动电机2、手摇升降机构3、中部安装基座4、第一节桅杆5、第二节桅杆6、第三节桅杆7、第四节桅杆8、第五节桅杆9、底部安装基座10。单杆桅杆采用各节同步升降的方式进行工作。具体的工作方式为：每一节桅杆内部分别固定连接一根转动丝杠，该丝杠与该节桅杆间仅存在相对转动而无相对滑动。各节桅杆相互嵌套在一起组成外部的桅杆组，起支撑作用，各节桅杆间仅存在相对滑动。各节丝杠也相互嵌套在一起，每一节丝杠与其相邻的丝杠间存在减速器，起保证各节丝杠间在轴向同步同速运动的作用，在桅杆工作过程中各节丝杠间既存在相对转动又存在相对滑动。桅杆驱动电机驱动桅杆中最内侧的丝杠做旋转运动，则通过上述机构的作用各节桅杆便能够实现同步同速运动。

发明内容

为了克服现有光电桅杆因为桅杆方位方向的扭转间隙及俯仰方向的晃动带给工作平台上的高精度光电对抗装备的影响，本发明提供了一种低成本、高精度、高抗风载能力、高强度专门适用于高精度激光对抗装备的桅杆组系统。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：高精度组合式光电桅杆组系统包括第一单杆桅杆、第二单杆桅杆、第三单杆桅杆，其特征在于，该系统还包括底座、桅杆固定组件、力矩电机、桅杆组中部固定与吊装的组件、光电对抗系统安装平台；第一单杆桅、第二单杆桅杆、第三单杆桅杆分别与桅杆固定组件固连，呈120°圆周均布排列，第一单杆桅杆、第二单杆桅杆和第三单杆桅杆构成单杆桅杆组；桅杆固定组件固定安装在底座上；力矩电机固定安装在桅杆固定组件中间位置，力矩电机伸入桅杆固定组件内部的驱动齿轮直接与第一单杆桅杆伸入桅杆固定组件内部的第一齿轮、第二单杆桅杆伸入桅杆固定组件内部的第二齿轮、第三单杆桅杆伸入桅杆固定组件内部的第三齿轮相互啮合在一起；桅杆组中部固定与吊装的组件固定安装在单杆桅杆组第一节桅杆中部偏上位置；光电对抗系统安装平台为环形结构，安装在单杆桅杆组末节桅杆上端。

本发明的有益效果是：在现有技术条件下，以中等精度单杆桅杆通过合理的组合组成低成本、高精度、高抗风载能力、高强度的桅杆组系统。具有如下优点：