論測試轉檯的研究現狀及發展趨勢論文

　　天線測試轉檯用於完成天線遠場的測試任務,是一種重要的模擬測試裝置。可以模擬天線橫滾、俯仰、方位等各種姿態變化。在航空航天、通訊技術和科研等領域上都有廣泛的應用。測試系統中,發射端轉檯和接收端轉檯的對準對天線測試起著極其重要的作用,測試轉檯效能的高低直接關係到模擬和試驗結果的準確性,是保證天線精度和效能的基礎。以下是小編今天為大家精心準備的：論測試轉檯的研究現狀及發展趨勢相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!

　　論測試轉檯的研究現狀及發展趨勢全文如下：

　　【摘要】：由於航空、航天技術的發展依賴於慣性導航與制導系統,因而慣性元件的好壞直接影響導航與制導系統的品質,轉檯作為慣性元件測試的重要裝置,已經廣泛應用於航天、航空以及國防軍事等領域,本文主要論述了測試轉檯的國內外發展狀況及發展趨勢。

　　【關鍵詞】： 轉檯 慣性元件 精度

　　1前言

　　航空航天技術是上世紀後期興起的現代科學技術，自其形成以來，一直汲取基礎科學和其他應用科學領域的最新成就，高度綜合了工程技術的最新成果。時至今日，航天航空技術水平的高低，已經不僅僅是一個國家科學技術水平的顯現，它更多的是作為一個國家綜合國力的象徵。因此各個國家都投入大量的資金以及科研力量進行航空航天技術的研發。

　　在航天航空技術中，導彈技術對於一個國家的重要性是不言而喻的，而擁有高效能和高可靠性的慣性導航與制導系統，在導彈技術中又是重中之重。在慣性導航系統的研發中，對慣性元件進行測試是十分重要的，但是進行實物打靶試驗會耗費大量的經費，所以在科研中經常使用半實物的模擬試驗。而轉檯作為慣性元件的重要測試裝置，它的精度會直接影響測試的準確性和可靠性。

　　因此對於轉檯的效能研究是具有很強的應用價值和重大意義的。

　　2 國外轉檯的研究發展現狀

　　由於慣性制導技術在軍事上的重要性，所以發達國家都對此研究花費了很大的精力。在眾多研究轉檯技術的國家中，美國一直處於世界領先水平，遠超英國、法國、俄羅斯等國家。

　　美國從上世紀四十年代就已經開始進行轉檯技術的研究工作，美國麻省理工學院在 1945 年研製出了 A 型轉檯，這是世界上第一臺轉檯，採用的是普通滾珠軸承和交流電機驅動，由於這個轉檯技術並不成熟，所以並沒有投入使用。隨著製造加工業水平的提高，轉檯的測量精度也逐步提高。在 1954 年，麻省理工學院研製出了 D 型轉檯，並加以改進，於 1968 年研製出 E 型轉檯，定位的精度達到 3"，可以說麻省理工學院開創了美國轉檯技術的先河，甚至是全球範圍內的先行者。

　　到 70 年代末，CGC 公司成功研製出 51 系列轉檯，採用雙軸式氣浮軸承，其精度可達到 1" 以內。隨後又研製出 53D、53E、53G 型轉檯，均為多軸轉檯系統，以上系列的多軸測試轉檯在控制上均採用了 MPACS30H 系列模組化精密角度控制系統 ***Modular Precision Angular Control System***，這標誌著轉檯已經進入計算機控制和自動化的階段。1984 年。CGC 公司提出了三軸臺 ITATT 的設計製造方案，其指向精度可達 0.1"，其測試精度之已高達到了當時其他慣性導航測試儀器的幾十倍。進入 21 世紀，CGC 等多家公司合併組建了 Acutronic 公司，成為現今技術實力最強的轉檯研發生成公司，其技術一直處於世界領先水平，其產品也成為全球市場佔有率最高的轉檯產品。

　　3 國內轉檯的研究發展現狀

　　相對於美國等發達國家，我國開始進行轉檯技術的研發工作很晚，一直到 60年代中期年才開始進行。雖然開始的比較晚，但是我國轉檯技術的發展還是很快的，從 1966 年第一臺 DT-1 單軸轉檯研發成功開始，在隨後的十幾年內，相繼研發出“7191”雙軸空氣軸承轉檯、SSFT 伺服轉檯等，在提高精度、簡化操作、功能擴充套件、提高可靠性等方面做了很多改進，並於 1992 年研究出我國第一臺高精度三軸轉檯 SGT-1 型三軸臺，由計算機參與控制，大大提高控制精度和測試自動化水平，為我國慣性導航元件提供了高精度的測試。

　　哈爾濱工業大學於 2004 年研製出我國首臺臥式高精度轉檯，SCT-1 三軸精密測試轉檯。隨後由航空部 303 所研製的 SJT-1 三軸精密轉檯，是國內首臺包含動態測試、靜態測試和溫度測試的高效能捷聯慣導綜合測試三軸臺，其總體效能均達到目前世界上同類產品的先進水平。

　　我國的轉檯技術雖然起步較晚，但是發展速度比較快，目前哈工大模擬中心、哈工大慣導中心、航空 303 所等單位都已達到世界先進水平，為國內提供了大量的模擬和測試轉檯。通過技術指標的對比可以看出，我國轉檯技術與美國等發達國家還是有一些差距的，主要問題在控制技術、感測器的精度和動態效能、驅動裝置的低速效能等方面。

　　4 轉檯的發展趨勢

　　近些年來隨著科技的發展，各種武器裝備的發展速度也十分迅猛，隨之而來對於轉檯技術的精確性要求也在不斷的提高。因此，未來對於轉檯技術的主要發展方向就是提高精度及自動化水平，同時降低生產成本。轉檯技術的發展趨勢可歸結為以下幾點 ：

　　***1***簡化轉檯，降低轉檯多用性，以便提高精度 ;

　　***2***使用新型材料，利用新型材料的特性，並提高製造工藝水平，從而提高轉檯的精度 ;

　　***3***應用計算機控制，提高自動化水平，利用計算機的準確性對誤差進行反饋和補償 ;

　　***4***使轉檯技術系列化，可以有效的減少成本和人員培訓的週期，縮短研發時間。

　　為了提高轉檯控制系統的精度，除了對轉檯本身元器件的精度研究提高，對於先進控制方法的研究也必不可少。由於類比電路的噪聲、漂移等現象對控制系統都會產生很大影響，因此需要使用數字控制系統。數控系統的結構簡單，其精度不會受到噪聲、漂移的影響，可以有效的提高精度，所以模擬控制系統必將被數控系統所取代。下面介紹幾種常用的轉檯控制方法 ：

　　***1***PID 控制，傳統的 PD 或 PID 控制不僅結構簡單、可靠性也很高以，同時具有良好的穩定性等優點，但是隻適合用於負載低、擾動小且非線性因素小的系統。

　　***2***複合控制，複合控制可大大提高系統的控制精度。

　　***3***自適應控制，適用於物件特性或擾動特性變化範圍較大，且效能指標要求較高的控制系統。

　　***4***智慧控制，是控制理論發展的高階階段，主要用來解決那些傳統控制方法難以解決的複雜系統的控制問題。無論使用哪種控制策略，都是為了讓轉檯控制系統達到更高的效能指標要去，最大程度的提高系統整體精度。所以，對轉檯這樣複雜的控制系統，通常都要結合多種控制方法來彌補單一控制方法的不足之處。

　　【參考文獻】

　　[1] 任倩倩 . 某三軸轉檯控制方法研究 [D]. 哈爾濱工業大學 ,2012.

　　[2] 傅楚楚 . 轉檯自校正 PID 控制系統設計 [D]. 哈爾濱工業大學 , 2009.

　　[3] 李星善 . 實驗轉檯控制系統設計與實現 [D]. 哈爾濱工業大學 , 2007.

　　[4] 馬國慶 . 高精度伺服轉檯關鍵技術研究 [D]. 哈爾濱工業大學 , 2010.