基于三维空间扫描的民用毫米波雷达多天线测控系统

摘要

本发明涉及雷达测控领域，具体是基于三维空间扫描的民用毫米波雷达多天线测控系统，包括用于将采集到的雷达数据显示到界面的数据采集上位机，还包括用于安装不同型号的雷达并使得雷达进行俯仰方向变化的三维转台、通过CAN通信与数据采集上位机配合进行对三维转台的控制以及对三维转台信息交互的控制器，数据采集上位机和控制器通过CAN进行控制和信息交互，快速测量不同型号雷达天线的方向图，自动化雷达天线测试效率高，水平方向转动电机和俯仰方向控制电机转动精度高，测试结果准确度高，同时雷达安装板的兼容性强，适用不同型号的雷达，安装方便。

说明书

技术领域

本发明涉及雷达测控领域，具体是基于三维空间扫描的民用毫米波雷达多天线测控系统。

背景技术

当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机率，由多普勒效应所形成的频率变化叫做多普勒频移，它与相对速度V成正比，与振动的频率成反比。如此，通过检测这个频率差，可以测得目标相对于雷达的移动速度，也就是目标与雷达的相对速度。根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离，但是现有的系统装备精度低且适用性不广，测控成本高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出基于三维空间扫描的民用毫米波雷达多天线测控系统。

基于三维空间扫描的民用毫米波雷达多天线测控系统，包括用于将采集到的雷达数据显示到界面的数据采集上位机，还包括用于安装不同型号的雷达并使得雷达进行俯仰方向变化的三维转台、通过CAN通信与数据采集上位机配合进行对三维转台的控制以及对三维转台信息交互的控制器。

所述的三维转台包括内置有水平方向转动电机可转动360°的转台底座、设置在转台底座上且与水平方向转动电机配合的俯仰方向控制电机、与俯仰方向控制电机配合转动范围360°的连杆轴、设置在连杆轴上用于安装不同型号雷达的雷达安装板。

所述的转台底台上设置有为水平方向转动电机和俯仰方向控制电机供电和实现数据通信的通信和供电接口。

所述的数据采集上位机设置转台底座水平转动水平转动-180°-+180°，垂直转动-180°-+180°。

所述的控制器内置三核芯片，集成CAN和PWM模块。

本发明的有益效果是：数据采集上位机和控制器通过CAN进行控制和信息交互，快速测量不同型号雷达天线的方向图，自动化雷达天线测试效率高，水平方向转动电机和俯仰方向控制电机转动精度高，测试结果准确度高，同时雷达安装板的兼容性强，适用不同型号的雷达，安装方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的三维转台的立体结构示意图；

图2为本发明的三维转台的主视结构示意图；

图3为本发明的系统组成结构示意图；

图4为本发明的数据采集上位机界面结构示意图；

图5为本发明的使用流程结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图5所示，基于三维空间扫描的民用毫米波雷达多天线测控系统，包括用于将采集到的雷达数据显示到界面的数据采集上位机，还包括用于安装不同型号的雷达并使得雷达进行俯仰方向变化的三维转台、通过CAN通信与数据采集上位机配合进行对三维转台的控制以及对三维转台信息交互的控制器。

所述的三维转台包括内置有水平方向转动电机可转动360°的转台底座5、设置在转台底座5上且与水平方向转动电机配合的俯仰方向控制电机3、与俯仰方向控制电机3配合转动范围360°的连杆轴2、设置在连杆轴2上用于安装不同型号雷达的雷达安装板1。

所述的连杆轴2用于驱动雷达安装板1的俯仰方向的旋转运动。

如图4所示，数据采集上位机和控制器通过CAN进行控制和信息交互，快速测量不同型号雷达天线的方向图，自动化雷达天线测试效率高，水平方向转动电机和俯仰方向控制电机3转动精度高，测试结果准确度高，同时雷达安装板1的兼容性强，适用不同型号的雷达，安装方便。

数据采集上位机接收上位机指令，输出PWM控制水平方向转动电机和俯仰方向控制电机3。

数据采集上位机通过用户设置采集和旋转指令，设置水平角度和俯仰角度、接收信号的通道，设置完成点击测试将这些指令发送给控制器，控制器控制三维转台进行俯仰和水平的旋转，每次旋转至固定的坐标点，数据采集上位机采集此时雷达的信号，进行实时绘图和存储。

所述的转台底座5上设置有为水平方向转动电机和俯仰方向控制电机3供电和实现数据通信的通信和供电接口4。

所述的数据采集上位机设置转台底座5水平转动水平转动-180°-+180°，垂直转动-180°-+180°。

所述的控制器内置三核芯片，集成CAN和PWM模块。

如图5所示，本发明的使用方法为：

S1：准备测试雷达；

S2：安装雷达到雷达安装板1上；

S3：对雷达跟三维转台通过通信和供电接口4进行供电；

S4：通过数据采集上位机接收上位机指令，输出PWM控制水平方向转动电机和俯仰方向控制电机3；

S5：打开数据采集上位机设置角度扫描范围；

S6：点击开始测试；

S7：控制器收到发来的CAN指令开始转动；

S8：每转动一个角度此时三维转台的位置信息和雷达幅度信息发送给数据采集上位机；

S9：数据采集上位机实时绘图并采集数据；

S10：三维转台转动结束；

S11：测试完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。