【摘要】：無人機(jī)作為現(xiàn)代科技的產(chǎn)物,已被廣泛應(yīng)用于軍事,其具有靈活機(jī)動(dòng)、隱蔽性高、不怕傷亡等顯著特點(diǎn)。在美對(duì)伊戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)就用了10多種型號(hào)的無人機(jī),用于目標(biāo)捕獲、偵察、目標(biāo)打擊評(píng)估、火力支持等各個(gè)方面,起到了非常重要的作用。因此,對(duì)無人機(jī)技術(shù)的深入研究是今后戰(zhàn)爭(zhēng)的需要,是非常有必要的。該項(xiàng)目隸屬于某無人飛機(jī)研究課題的地面?zhèn)刹榉窒到y(tǒng),著重于設(shè)計(jì)和研究了天線分系統(tǒng)中控制跟蹤部分。工程要求該車載機(jī)動(dòng)地面站可以快速自動(dòng)找到飛行中的無人機(jī),并進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)跟蹤,建立可靠數(shù)據(jù)信道鏈路,并隨時(shí)可以傳輸數(shù)據(jù)。由于是機(jī)動(dòng)站,因此要求可以在任何地形下完成上述要求。本文先從天線子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)開始介紹,對(duì)天線形式、座架形式進(jìn)行了選擇和設(shè)計(jì),然后又探討了伺服設(shè)計(jì)總體方案,包括跟蹤方式的選擇,坐標(biāo)系的選擇與變換,穩(wěn)定平臺(tái)的選擇與設(shè)計(jì),軸角角度編碼方式的選擇等,在伺服設(shè)計(jì)總體方案的基礎(chǔ)上我們接著開始介紹伺服系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),硬件設(shè)計(jì)中分別介紹了ACU天線控制單元和ADU天線驅(qū)動(dòng)單元的硬件設(shè)計(jì),還介紹了伺服控制設(shè)備的外圍設(shè)備單脈沖跟蹤接收機(jī)的設(shè)計(jì)。在ACU中,我們以中嵌科技公司的ARM控制盒為中心,搭建人機(jī)交互平臺(tái),闡述ARM盒對(duì)鍵盤和液晶、GPS和羅盤的連接和控制,以及介紹了GPS和羅盤的選型、外圍電路、通信接口的設(shè)計(jì)。在ADU中,我們以C8051F040單片機(jī)為核心,搭建了CAN總線電路,設(shè)計(jì)了以CPLD芯片作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖發(fā)生裝置電路,以限位開關(guān)和光電隔離模塊搭建成的安全保護(hù)電路,介紹了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的選擇。硬件設(shè)計(jì)介紹完之后,開始介紹軟件設(shè)計(jì),我們先從伺服控制軟件的整體結(jié)構(gòu)開始設(shè)計(jì),然后分別介紹了運(yùn)行在ARM芯片上的主控程序的主要功能,運(yùn)行在C8051F040單片機(jī)上的驅(qū)動(dòng)控制程序,運(yùn)行在CPLD芯片上的驅(qū)動(dòng)程序的主要功能。在軟件部分的最后我們介紹了天線伺服系統(tǒng)的操作流程。在設(shè)計(jì)完成之后,我們對(duì)整個(gè)伺服系統(tǒng)的調(diào)試過程進(jìn)行了介紹,這個(gè)過程使伺服設(shè)備從生產(chǎn)到使用,在以上的基礎(chǔ)上我們對(duì)整個(gè)天線系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試,給出了測(cè)試結(jié)果,證明應(yīng)用此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)快速、精確跟蹤,系統(tǒng)的可靠運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了研究目標(biāo),同時(shí)伺服跟蹤部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能高。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TJ810.3
【圖文】：

艙外設(shè)備外形三維圖

圖 2-3 X-Y 型座架[5]-E 型天線座架可以進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，公式如下：換至俯仰方位型xytgA sinθ ctgθxysinE cosθ cosθ型轉(zhuǎn)換到 X-Y 型tgθsinActgEx sinθcosAcosEy θ0Y °,且下軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟媳?X-Y 型天座可以實(shí)現(xiàn)過頂跟蹤，因此此種形式座架常用在和飛船過頂飛行時(shí)離地面最近，信號(hào)最強(qiáng)。采用此

圖 2-4 極軸型座架面跟蹤天線系統(tǒng)是具有靈活機(jī)動(dòng)性好的車載站，且架就要選擇重量輕，體積小，穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高的座架分為方位和俯仰兩部分，方位部分由方位轉(zhuǎn)動(dòng)座、方位驅(qū)動(dòng)裝置、方位同步裝置、方位保護(hù)裝置俯仰轉(zhuǎn)筒、俯仰驅(qū)動(dòng)裝置、俯仰同步裝置、俯仰保圖2-6 極軸式天線

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2787002