本新型屬于暗室,具體涉及一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室。
背景技術(shù):
慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)由于其高精度、高可靠的特性,已在各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,尤其在軍事應(yīng)用領(lǐng)域,高動(dòng)態(tài)、高精度、抗干擾型組合導(dǎo)航系統(tǒng)為導(dǎo)彈武器提升了可靠、精確的打擊能力。
但是慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)試一直是設(shè)計(jì)人員和應(yīng)用人員面臨的難題,因?yàn)橥瑫r(shí)具備慣導(dǎo)和衛(wèi)星接收機(jī)測(cè)試條件,而且能夠滿(mǎn)足天地一致性測(cè)試要求的測(cè)試條件,一直是制約產(chǎn)品性能提高以及技術(shù)發(fā)展的瓶頸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室。
本新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室,其中,包括暗室,暗室也稱(chēng)屏蔽室,在其內(nèi)壁設(shè)置屏蔽層,該暗室用于容納所有測(cè)試設(shè)備和被測(cè)試件,在暗室的中心設(shè)置轉(zhuǎn)臺(tái),以轉(zhuǎn)臺(tái)為中心,安裝一圈導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上安裝有3個(gè)可移動(dòng)干擾信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)塔,同時(shí)在轉(zhuǎn)臺(tái)周?chē)惭b有3個(gè)固定干擾信號(hào)發(fā)射塔,屏蔽室四周墻壁和屋頂安裝有若干固定式干擾信號(hào)發(fā)射天線(xiàn);屏蔽室四周墻壁和屋頂安裝有若干衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)。
如上所述的一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室,其中,所述的屏蔽層包括四壁,房頂和地面。
如上所述的一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室,其中,所述的轉(zhuǎn)臺(tái)為通用三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)。
如上所述的一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室,其中,所述的暗室尺寸為17m×17m×13m,屏蔽體內(nèi)每邊吸波材料高約1m。
如上所述的一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室,其中,所述的安裝導(dǎo)軌的半徑為七米。
本新型的效果是:本申請(qǐng)的暗室能夠達(dá)到下述測(cè)試效果:
(1)為系統(tǒng)測(cè)試提供無(wú)外界電磁干擾和各種雜散信號(hào)干擾的純凈空間,并且不對(duì)外產(chǎn)生電磁干擾。
(2)具備高動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬能力。衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)具有根據(jù)用戶(hù)設(shè)定場(chǎng)景信息,播發(fā)高動(dòng)態(tài)衛(wèi)星信號(hào)的功能,可產(chǎn)生播發(fā)GPS、GLONASS、BD2 B1和B3各12顆衛(wèi)星的信號(hào);
(3)每個(gè)場(chǎng)景至少7個(gè)天線(xiàn)用于播發(fā)7個(gè)單衛(wèi)星信號(hào)功能,單天線(xiàn)安裝位置和實(shí)際衛(wèi)星信號(hào)的方位一致;
(4)具備欺騙式干擾環(huán)境模擬能力。衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)具有播發(fā)欺騙式衛(wèi)星干擾信號(hào)的功能(轉(zhuǎn)發(fā)式衛(wèi)星信號(hào)和生成式衛(wèi)星信號(hào));
(5)具備壓制式干擾環(huán)境模擬能力。干擾信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)播發(fā)壓制式干擾信號(hào),每個(gè)干擾場(chǎng)景最多同時(shí)可播發(fā)12個(gè)干擾信號(hào),具備可移動(dòng)干擾源場(chǎng)景設(shè)置;衛(wèi)星信號(hào)的誤差、個(gè)數(shù)、功率、動(dòng)態(tài)等參數(shù)可調(diào),干擾信號(hào)種類(lèi)、個(gè)數(shù)、功率等參數(shù)可調(diào);
(6)具備載體姿態(tài)模擬功能。可通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的控制實(shí)時(shí)仿真載體的飛行姿態(tài)。
(7)測(cè)試場(chǎng)景(衛(wèi)星信號(hào)場(chǎng)景、干擾場(chǎng)景、載體姿態(tài))可通過(guò)軟件進(jìn)行協(xié)同設(shè)置,軟件使用方便、靈活,具有開(kāi)放的軟件調(diào)用、設(shè)置編程接口;
(8)對(duì)被測(cè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有閉環(huán)測(cè)試、評(píng)估的功能。
測(cè)控間是綜合仿真環(huán)境試驗(yàn)室的控制終端所在,可對(duì)天線(xiàn)方向圖測(cè)試暗室的天線(xiàn)電性能測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試控制,即對(duì)內(nèi)部的測(cè)試?yán)忍炀€(xiàn)和轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行控制,并由控制軟件繪制測(cè)量圖形或曲線(xiàn);同時(shí)測(cè)控間的控制終端對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾測(cè)試暗室的衛(wèi)星信號(hào)模擬、干擾信號(hào)發(fā)射和轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行控制,同時(shí)還進(jìn)行場(chǎng)景參數(shù)的設(shè)置調(diào)整,并可給出被測(cè)產(chǎn)品測(cè)試性能評(píng)估統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。
附圖說(shuō)明
圖1是本新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本新型的邏輯框圖;
圖3是本新型布置的示意圖;
圖4是不同放置角度的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步說(shuō)明。
如附圖1~4所示,一種慣性/衛(wèi)星導(dǎo)航一體化抗干擾天線(xiàn)暗室,包括暗室,暗室也稱(chēng)屏蔽室,在其內(nèi)壁設(shè)置屏蔽層。所述屏蔽層包括四壁,房頂和地面。該暗室用于容納所有測(cè)試設(shè)備和被測(cè)試件,在暗室的中心設(shè)置轉(zhuǎn)臺(tái),轉(zhuǎn)臺(tái)為通用三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)。以轉(zhuǎn)臺(tái)為中心,按照半徑七米安裝一圈導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上安裝有3個(gè)可移動(dòng)干擾信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)塔,同時(shí)在轉(zhuǎn)臺(tái)周?chē)惭b有3個(gè)固定干擾信號(hào)發(fā)射塔,屏蔽室四周墻壁和屋頂安裝有若干固定式干擾信號(hào)發(fā)射天線(xiàn);屏蔽室四周墻壁和屋頂安裝有若干衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線(xiàn);干擾信號(hào)發(fā)射塔、干擾信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)、衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)從測(cè)控間衛(wèi)星模擬設(shè)備和干擾產(chǎn)生設(shè)備接入衛(wèi)星模擬信號(hào)和干擾信號(hào),并在屏蔽室內(nèi)發(fā)射出來(lái)。
所述的暗室用于為被測(cè)試件提供一個(gè)不受電磁干擾的純凈空間,屏蔽室內(nèi)的吸波材料用于吸收雜散在內(nèi)部空間中的電磁信號(hào),屏蔽體用于抑制向外輻射電磁信號(hào)和屏蔽外部電磁信號(hào)。
測(cè)試微波暗室的空間尺寸應(yīng)滿(mǎn)足衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試條件,需滿(mǎn)足最小距離要求D>2×d2/λ,其中λ是信號(hào)波長(zhǎng),d是天線(xiàn)直徑,對(duì)于L波段信號(hào),D大于7m即可滿(mǎn)足最低要求,但是為了測(cè)量的真實(shí)性,D應(yīng)越大越好。本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)微波暗室尺寸為17m×17m×13m,屏蔽體內(nèi)每邊吸波材料高約1m,所以?xún)?nèi)空間尺寸為15m×15m×11m;如果被測(cè)物在測(cè)試室正中心,到四周墻壁發(fā)射天線(xiàn),距離在7.5m之間。
電磁屏蔽系統(tǒng)主要建設(shè)內(nèi)容包括鋼結(jié)構(gòu)、鋼板、吸波材料等為實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽和微波反射吸收建造的暗室環(huán)境;電磁屏蔽系統(tǒng)還包括照明、通風(fēng)、消防、內(nèi)部攝像監(jiān)控、自動(dòng)門(mén)、維修通道、電纜通信通道等。
衛(wèi)星信號(hào)布置用于測(cè)試波束形成的場(chǎng)景主要規(guī)劃有3個(gè)。每個(gè)場(chǎng)景有7可衛(wèi)星,每顆衛(wèi)星信號(hào)由一個(gè)天線(xiàn)發(fā)射出來(lái),每個(gè)天線(xiàn)的位置和當(dāng)時(shí)室外場(chǎng)景中衛(wèi)星信號(hào)的方位一致。在這三個(gè)場(chǎng)景中,被測(cè)設(shè)備放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上,但是隨著轉(zhuǎn)臺(tái)俯仰方向角度的不同實(shí)現(xiàn)不同角度干擾信號(hào)場(chǎng)景的測(cè)試。這三種場(chǎng)景衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線(xiàn)盡量復(fù)用。
場(chǎng)景1。
被測(cè)設(shè)備在轉(zhuǎn)臺(tái)水平面放置,此時(shí)正上方為天頂。此場(chǎng)景主要用于測(cè)試高仰角干擾信號(hào)。
場(chǎng)景2。
被測(cè)設(shè)備隨轉(zhuǎn)臺(tái)面豎直90度向南,此時(shí)被測(cè)設(shè)備面對(duì)的側(cè)壁為天頂。此場(chǎng)景主要用于測(cè)試負(fù)仰角干擾信號(hào)。
場(chǎng)景3。
被測(cè)設(shè)備隨轉(zhuǎn)臺(tái)面傾斜45度向南,此時(shí)被測(cè)設(shè)備面對(duì)的方向?yàn)樘祉?。此?chǎng)景主要用于測(cè)試低仰角干擾信號(hào)。
場(chǎng)景內(nèi)設(shè)計(jì)12個(gè)干擾發(fā)射信號(hào),其中3個(gè)是可運(yùn)動(dòng)干擾信號(hào),3個(gè)為滑動(dòng)發(fā)射干擾信號(hào),6個(gè)固定干擾發(fā)射天線(xiàn)。
共設(shè)計(jì)了3個(gè)運(yùn)動(dòng)的干擾發(fā)射天線(xiàn)塔。干擾發(fā)射天線(xiàn)可在滑竿上由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行上下、俯仰運(yùn)動(dòng)、前后三種運(yùn)動(dòng),來(lái)調(diào)節(jié)干擾源的俯仰角、與被測(cè)設(shè)備的遠(yuǎn)近,以及發(fā)射信號(hào)的相位;同時(shí),這3個(gè)干擾發(fā)射塔還可以繞中心轉(zhuǎn)臺(tái)導(dǎo)軌做圓周運(yùn)動(dòng)。來(lái)調(diào)節(jié)干擾源的方位角;每個(gè)干擾信號(hào)發(fā)射塔限定在120度中心角的圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)。
另外在四周墻壁上設(shè)置3個(gè)固定滑桿位置的干擾源,干擾天線(xiàn)可在固定位置的滑桿上進(jìn)行上下、俯仰、前后運(yùn)動(dòng),來(lái)全面真實(shí)模擬室外全方位的立體干擾網(wǎng)絡(luò)。
慣性信息仿真包括加速度計(jì)信息仿真與陀螺姿態(tài)仿真,陀螺姿態(tài)仿真通過(guò)控制轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn),加速度信息仿真通過(guò)現(xiàn)有室售設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。
模擬轉(zhuǎn)臺(tái)布置在導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾測(cè)試屏蔽暗室內(nèi),位于屏蔽室的正中心。用于慣性/衛(wèi)星一體化系統(tǒng)高動(dòng)態(tài)適應(yīng)性、衛(wèi)星環(huán)境適應(yīng)性、干擾環(huán)境適應(yīng)性仿真試驗(yàn)時(shí),模擬載體三維姿態(tài)變化和相對(duì)角運(yùn)動(dòng),姿態(tài)模擬仿真控制設(shè)備需要能夠模擬載體全過(guò)程中的俯仰、滾動(dòng)、航向姿態(tài)變化,模擬載體相對(duì)干擾源之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)。
自動(dòng)化控制與測(cè)試評(píng)估功能由綜合控制與測(cè)試評(píng)估系統(tǒng)完成。
該系統(tǒng)需要對(duì)衛(wèi)星星座模擬器、干擾機(jī)、干擾天線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、姿態(tài)模擬轉(zhuǎn)臺(tái)、加速度計(jì)仿真設(shè)備進(jìn)行控制,每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行按載體運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景設(shè)置參數(shù)來(lái)控制,各設(shè)備的運(yùn)動(dòng)應(yīng)具備協(xié)調(diào)性。
該系統(tǒng)還具有閉環(huán)測(cè)試功能,即可接收被測(cè)設(shè)備的測(cè)試結(jié)果,并與測(cè)試場(chǎng)景中的原始運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),分析測(cè)試精度,評(píng)估被測(cè)設(shè)備的性能。