本發(fā)明涉及一種小型盤式單軸跟蹤平臺(tái)，是一種具備水平姿態(tài)測(cè)量和單軸跟蹤平臺(tái)功能的旋轉(zhuǎn)裝置，該裝置是將水平姿態(tài)測(cè)量單元和伺服跟蹤控制單元組合起來(lái)的單軸跟蹤平臺(tái)，通過(guò)嵌入在本平臺(tái)中的天線和ccd，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面遠(yuǎn)程目標(biāo)的跟蹤監(jiān)視。

背景技術(shù)：

單軸跟蹤平臺(tái)主要用于天線和ccd的方位旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量，單軸跟蹤平臺(tái)由遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)向平臺(tái)伺服跟蹤控制系統(tǒng)發(fā)送指令，使雷達(dá)天線波束或ccd對(duì)準(zhǔn)所需要的地面測(cè)試目標(biāo)，并實(shí)時(shí)給出水平姿態(tài)和方位角信息。由于單軸跟蹤平臺(tái)安裝在特殊要求的支架上，要求單軸跟蹤平臺(tái)的外觀為盤式、體積較小、重量較輕，以便嵌入于天線或ccd整體裝置內(nèi)，不但要求保證高精度定位控制功能，而且要求成本低、美觀。

目前跟蹤平臺(tái)多采用專用的驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)搭建伺服跟蹤控制單元，但是專用的驅(qū)動(dòng)器功能太過(guò)齊全，致使體積太龐大，無(wú)法內(nèi)置于單軸跟蹤平臺(tái)內(nèi)，因此需要一種小型化的單軸跟蹤平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)這類天線和ccd平臺(tái)的控制要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種小型盤式單軸跟蹤平臺(tái)，本發(fā)明所提供的單軸跟蹤平臺(tái)是一種將水平姿態(tài)測(cè)量單元和伺服跟蹤控制單元組合起來(lái)的單軸跟蹤平臺(tái)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小、重量較輕的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種小型盤式單軸跟蹤平臺(tái)，包括水平姿態(tài)測(cè)量單元和伺服跟蹤控制單元；伺服跟蹤控制單元包括安裝座、轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、測(cè)角傳感器和控制電路；轉(zhuǎn)盤通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在安裝座上并可相對(duì)安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)固定安裝在轉(zhuǎn)盤上，驅(qū)動(dòng)器輸出與電機(jī)連接以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪，安裝座上設(shè)有與主動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪，測(cè)角傳感器設(shè)于轉(zhuǎn)盤上表面中心用于檢測(cè)轉(zhuǎn)盤工作中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，測(cè)角傳感器的輸出接控制電路，控制電路的一路輸出接驅(qū)動(dòng)器；控制電路安裝在轉(zhuǎn)盤上表面；其特征在于：所述水平姿態(tài)測(cè)量單元由兩個(gè)傾角傳感器組成并嵌入到控制電路中；所述控制電路為扇環(huán)形，扇環(huán)的圓心和轉(zhuǎn)盤中心一致，扇環(huán)的外周圓弧與轉(zhuǎn)盤的弧度一致，扇環(huán)的內(nèi)周圓弧與測(cè)角傳感器的弧度一致。

所述電機(jī)豎直放置且輸出軸朝下，驅(qū)動(dòng)器為正方型并安裝在電機(jī)上端，天線或ccd整體裝置安裝在轉(zhuǎn)盤上方并隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，天線或ccd整體裝置的下表面設(shè)有容置腔，天線或ccd整體裝置通過(guò)該容置腔將驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)一起罩住。

所述伺服跟蹤控制單元還包括硬件限位機(jī)構(gòu)，所述硬件限位機(jī)構(gòu)由擋片和兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)組成，擋片水平安裝在安裝座上，兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)固定在轉(zhuǎn)盤上，兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)分別對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)盤的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的極限位置；限位開(kāi)關(guān)具有水平朝向的u型開(kāi)口，u型開(kāi)口形成的上下槽壁上設(shè)有配對(duì)的紅外線發(fā)射裝置和紅外線接收裝置，限位開(kāi)關(guān)在隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，安裝座上的擋片會(huì)進(jìn)入u型開(kāi)口中從而阻斷紅外線接收裝置對(duì)紅外線發(fā)射裝置所發(fā)射出的紅外線的接收；限位開(kāi)關(guān)的輸出通過(guò)控制電路接驅(qū)動(dòng)器。

所述限位開(kāi)關(guān)分別通過(guò)圓盤與轉(zhuǎn)盤固定；在轉(zhuǎn)盤上設(shè)有上下貫通的安裝孔，安裝孔上端具有沉臺(tái)以形成階梯孔，圓盤安裝在沉臺(tái)中且圓盤上表面和轉(zhuǎn)盤上表面平齊；在圓盤下表面中心形成有向下的柱狀凸起，限位開(kāi)關(guān)固定在柱狀凸起下表面上并露出于轉(zhuǎn)盤下表面；圓盤周圍設(shè)有上下貫通的頂出螺釘孔，頂出螺釘孔正對(duì)沉臺(tái)表面，頂出螺釘孔用于與螺釘配合將圓盤從沉臺(tái)上取出。

轉(zhuǎn)盤邊緣設(shè)有向下的環(huán)狀的保護(hù)罩，保護(hù)罩將安裝座上端和限位開(kāi)關(guān)遮蓋。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明將水平姿態(tài)測(cè)量單元和伺服跟蹤控制單元集成在一個(gè)盤式平臺(tái)中，減輕了重量，縮小了體積、提高了承載能力。

2、本發(fā)明設(shè)計(jì)了特殊形狀的控制電路（扇環(huán)形），驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)位于天線或ccd整體裝置下表面的容置腔內(nèi)，以及限位開(kāi)關(guān)的布置和取出設(shè)計(jì)，都從不同角度降低了產(chǎn)品整體體積，實(shí)現(xiàn)了本跟蹤平臺(tái)在天線和ccd平臺(tái)內(nèi)的安裝和控制要求。

附圖說(shuō)明

圖1-本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2-圖1俯視圖。

其中，1-水平姿態(tài)測(cè)量單元；2-安裝座；3-轉(zhuǎn)盤；4-驅(qū)動(dòng)器；5-電機(jī)；6-測(cè)角傳感器；7-控制電路；8-擋片；9-限位開(kāi)關(guān)；10-圓盤。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

參見(jiàn)圖1和圖2，本發(fā)明的小型盤式單軸跟蹤平臺(tái)，包括水平姿態(tài)測(cè)量單元1和伺服跟蹤控制單元；伺服跟蹤控制單元包括安裝座2、轉(zhuǎn)盤3、驅(qū)動(dòng)器4、電機(jī)5、測(cè)角傳感器6和控制電路7；轉(zhuǎn)盤3通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在安裝座2上并可相對(duì)安裝座2轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器4和電機(jī)5固定安裝在轉(zhuǎn)盤3上，驅(qū)動(dòng)器4輸出與電機(jī)5連接以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪，安裝座上設(shè)有與主動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪，測(cè)角傳感器6設(shè)于轉(zhuǎn)盤3上表面中心用于檢測(cè)轉(zhuǎn)盤工作中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，測(cè)角傳感器6的輸出接控制電路7，控制電路7的一路輸出接驅(qū)動(dòng)器4；控制電路7安裝在轉(zhuǎn)盤3上表面。所述水平姿態(tài)測(cè)量單元1由兩個(gè)傾角傳感器組成并嵌入到控制電路7中；所述控制電路7為扇環(huán)形，扇環(huán)的圓心和轉(zhuǎn)盤中心一致，扇環(huán)的外周圓弧與轉(zhuǎn)盤的弧度一致，扇環(huán)的內(nèi)周圓弧與測(cè)角傳感器的弧度一致。一般的電路為長(zhǎng)方形或正方形，本控制電路設(shè)計(jì)的是一種圓弧形的電路，電路的圓弧與盤式的平臺(tái)機(jī)構(gòu)弧度一致，圓弧形的電路安裝在盤式的平臺(tái)機(jī)構(gòu)上，節(jié)約了平臺(tái)高度和寬度，減小了體積。

工作時(shí)，遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)將采集的天線或ccd的信息轉(zhuǎn)換為單軸跟蹤平臺(tái)所需的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)的精確對(duì)準(zhǔn)和旋轉(zhuǎn)跟蹤功能，單軸跟蹤平臺(tái)自動(dòng)在進(jìn)行水平姿態(tài)測(cè)量的同時(shí)，還實(shí)時(shí)上報(bào)當(dāng)前旋轉(zhuǎn)角度的方位信息。跟蹤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)，最后帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。

所述電機(jī)5為正方型并豎直放置且輸出軸朝下，驅(qū)動(dòng)器4為正方型并安裝在電機(jī)5上端，天線或ccd整體裝置安裝在轉(zhuǎn)盤上方并隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，天線或ccd整體裝置的下表面設(shè)有容置腔，天線或ccd整體裝置通過(guò)該容置腔將驅(qū)動(dòng)器4和電機(jī)5一起罩住。本發(fā)明驅(qū)動(dòng)器通過(guò)4顆安裝螺釘安裝在正方型電機(jī)尾部（上端），隨電機(jī)一起嵌入在天線或ccd整體裝置內(nèi)，節(jié)約了驅(qū)動(dòng)器單獨(dú)放置所占用的空間，減小了體積。

上述測(cè)角傳感器配合軟件實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制，為了保證轉(zhuǎn)動(dòng)角度的準(zhǔn)確可靠控制，使得即使軟件限位失效的情況下還能夠繼續(xù)限位，本發(fā)明的伺服跟蹤控制單元還包括硬件限位機(jī)構(gòu)，所述硬件限位機(jī)構(gòu)由擋片8和兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)9組成，擋片水平8安裝在安裝座2上，兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)9固定在轉(zhuǎn)盤3上，兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)9分別對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)盤的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的極限位置；限位開(kāi)關(guān)9具有水平朝向的u型開(kāi)口，u型開(kāi)口形成的上下槽壁上設(shè)有配對(duì)的紅外線發(fā)射裝置和紅外線接收裝置，限位開(kāi)關(guān)在隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，安裝座上的擋片會(huì)進(jìn)入u型開(kāi)口中從而阻斷紅外線接收裝置對(duì)紅外線發(fā)射裝置所發(fā)射出的紅外線的接收；限位開(kāi)關(guān)的輸出通過(guò)控制電路接驅(qū)動(dòng)器。通常限位開(kāi)關(guān)的紅外線水平發(fā)射，擋片豎直設(shè)置，而本發(fā)明為了使結(jié)構(gòu)更加緊湊，將限位開(kāi)關(guān)的紅外線豎直發(fā)射，擋片水平設(shè)置，這樣就降低了硬件限位機(jī)構(gòu)的高度，也就降低了產(chǎn)品整體高度。

所述限位開(kāi)關(guān)9分別通過(guò)圓盤10與轉(zhuǎn)盤3固定；在轉(zhuǎn)盤上設(shè)有上下貫通的安裝孔，安裝孔上端具有沉臺(tái)以形成階梯孔，圓盤安裝在沉臺(tái)中且圓盤上表面和轉(zhuǎn)盤上表面平齊；在圓盤下表面中心形成有向下的柱狀凸起，限位開(kāi)關(guān)固定在柱狀凸起下表面上并露出于轉(zhuǎn)盤下表面；圓盤周圍設(shè)有上下貫通的頂出螺釘孔，頂出螺釘孔正對(duì)沉臺(tái)表面，頂出螺釘孔用于與螺釘配合將圓盤從沉臺(tái)上取出。

為了降低設(shè)計(jì)高度，本發(fā)明將圓盤上表面設(shè)計(jì)為和轉(zhuǎn)盤上表面平齊的結(jié)構(gòu)；但這樣一來(lái)圓盤就沒(méi)有突出部分，而為了節(jié)省空間，圓盤周圍和沉臺(tái)壁的間隙非常小，工具很難進(jìn)入，這樣的結(jié)構(gòu)很不方便圓盤的取出，而限位開(kāi)關(guān)故障后往往需要取出圓盤對(duì)其進(jìn)行檢修，鑒于此，本發(fā)明巧妙地設(shè)計(jì)了螺紋結(jié)構(gòu)的頂出螺釘孔，可以在不打開(kāi)盤式平臺(tái)機(jī)構(gòu)的情況下方便維修拆卸。具體操作時(shí)，先將圓盤與沉臺(tái)固定的螺釘取下，然后在頂出螺釘孔中旋入螺釘，當(dāng)螺釘?shù)值匠僚_(tái)表面后，繼續(xù)擰入螺釘時(shí)，由于圓盤不能相對(duì)頂出螺釘孔轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤自然就會(huì)上升，從而順利取出圓盤。

轉(zhuǎn)盤邊緣設(shè)有向下的環(huán)狀的保護(hù)罩，保護(hù)罩將安裝座上端和限位開(kāi)關(guān)遮蓋。

具體設(shè)計(jì)時(shí)，控制電路7、電機(jī)5、兩限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的圓盤10都設(shè)置在轉(zhuǎn)盤3上表面，其中兩圓盤10位于電機(jī)5兩側(cè)并位于電機(jī)5和控制電路7之間的轉(zhuǎn)盤3表面。

本發(fā)明限位裝置由軟件限位和硬件電氣限位兩部份組成，軟件限位通過(guò)測(cè)角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量方位角度，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定逆時(shí)針角度時(shí)，啟動(dòng)逆時(shí)針軟件限位。當(dāng)?shù)竭_(dá)指定順時(shí)針角度時(shí)，啟動(dòng)順時(shí)針軟件限位。其次，硬件電氣限位通過(guò)限位開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)信號(hào)后，切斷電源，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

本發(fā)明將電路部分全部設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，這樣降低了電路設(shè)計(jì)難度，避免了同時(shí)設(shè)計(jì)在轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分上導(dǎo)致設(shè)計(jì)的復(fù)雜。

本發(fā)明將水平姿態(tài)測(cè)量單元和伺服跟蹤控制單元集成在一個(gè)盤式平臺(tái)中，并通過(guò)一系列結(jié)構(gòu)改進(jìn)，減輕了重量，縮小了體積、提高了承載能力。本發(fā)明通過(guò)上述改進(jìn)，最終跟蹤平臺(tái)直徑小于210mm，厚度小于30mm，大幅降低高度，增加實(shí)用性，同時(shí)盤式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也具有良好的密封性和整體美觀性。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。