一种新型通用干扰转台集成设计
孙铭礁 王文涛 张学松 张 柯 陈海瑞
（中国北方车辆研究所，北京 100072）
摘 要： 本文从干扰型主动防护系统性能指标需求出发，研制出一种通用干扰转台，是集于告警和干扰等功能于一体的多功能转台。转台设计充分考虑经济性、适装性、兼容性等要求，在平台周围探测组件的配合下，采用激光有源干扰和毫米波有源干扰技术对激光半主动制导弹药、激光驾束制导导弹、毫米波制导导弹等威胁进行干扰。文章首先介绍了系统集成设计思路及转台的组成，并详细介绍了干扰转台的俯仰部分和水平部分的设计思路，简要的概述了电机及其汇流环的选型。经试验数据分析，该干扰转台设计合理，满足系统性能指标要求。
关键词： 告警；干扰；防护
地面装甲平台是现代地面战争中的重要突击兵器，随着军事技术的变革的深入，地面装甲平台面临的威胁对传统防护技术形成了巨大的挑战，同时对地面武器打击日趋精确化、智能化，向非接触方向演变的趋势显著，严重威胁着地面作战力量的战场生存能力。传统的被动防护为主体转变为主动防护为主体、由传统的平台防护为主体转变为体系防护为主体，在未来高科技战争和非对称作战中，地面装甲平台面临的战场威胁将呈几何级数量增长，而且种类繁多，根据威胁源的特征，应用信息处理、主动防护技术，大力发展包含软杀伤和硬杀伤技术的主动防护系统是坦克防护的最重要途径。
临床发现,由于乳腺癌的早期临床症状缺乏特异性,较多患者就诊时常处于中晚期,失去了最佳的手术治疗机会,预后效果较差,因此,尽早对乳腺癌患者实施有效诊断有助于手术治疗的顺利开展,促进其预后[3]。
本文立足于主动防护技术中的软杀伤技术，针对未来地面装甲平台面临的主要威胁，设计出一种新型通用干扰转台，安装于车辆炮塔顶部，可针对多功能对抗措施采取干扰。有机集成了告警和干扰等单项技术，为主动防护系统总体集成设计提供支撑，可有效提高地面装甲的战场生存能力。
在宋朝，随着黄道婆织布技术的传入，嘉善的纺织业和棉花种植产业开始蓬勃发展，“松江布，魏塘纱”、“十月棉花白飘飘，松江客船只只到”等词句也表达了当时植棉纺纱的盛况,繁荣的棉纱农商经济为田歌的衍生奠定了基础。在明、清两代，田歌的发展进入到了一个重要时刻。当时，为避战乱有许多绍兴越人陆续迁徙至嘉善，同时也带来了水稻种植技术。种植水稻是一种的高强度的农耕方式，苦中作乐的劳工们开始用歌唱的形式来娱乐、放松自己，田歌的雏形也就在这个时刻悄悄形成了。大多田歌内容都是描述农耕劳作艰苦、贫富差异，还有对新生活的渴望和爱情的向往，所以在当时田歌也被称作“长工歌”。
1 定向干扰转台设计思路与原则
通过对典型威胁源进行分析，将地面装甲平台面临的典型威胁归纳为以下八大类，如表1所示：
表1 典型威胁源类型
本文立足主动防护技术的软杀伤技术，针对上述威胁源类型分析设计了一种新型定向对抗系统，可大幅提高战场的生存能力。设计遵循以下思路和原则：
1.1 集成、通用性设计原则
速度：0～90°时用时 0.5s，匀加速过程，90°～180°时匀减速过程，直至180°时，速度为零。
1.2 降低惯量、高功率密度的设计原则
针对干扰转台的性能需求，进行一体化的集成设计来减少转台的体积和重量，尽可能降低转台的转动惯量，以降低转台的输出扭矩和功率。
1.3 可靠性设计原则
根据《施工图审查制度的思考》，在住建部系统中，2013年之前，已经开始使用施工图审查信息网站、短信平台、内部OA系统等方式，加强信息管理。
本文的研究主要基于费金、哈尔彭等人的《知识推理》(1995年)中引入了知识模型、公共知识和建立在程序基础上的知识和计算等的认知逻辑。在范·本特姆的《动态逻辑探究》(1996年)中引入了动态逻辑系统，并结合坎普等人的《自然语言中的信息》(2008年)中有关信息流的研究，在借助蒙太古的《形式哲学》(1974年)的基础上阐述了自然语言的动态逻辑在人工智能中的应用和哲学阐释。
2 定向干扰转台的功能及组成
定向干扰转台由两大部分组成：水平转动部分和俯仰向转动部分，水平向转动部分包含电源、控制板、电机驱动控制等，俯仰向转动部分包含告警模块、干扰模块等。
图1 定向干扰转台组成图
干扰转台的性能指标如下：
a.稳定精度：0.5mrad；
b.转台定位精度：0.05°；
c.转台平时为待机状态，收到指令后开始工作，任务完成后回中心位置；
d.转台具备防水防尘防振功能。
黄河三角洲高台民居形成的原因探析 ………………………………………… 李博文，张 卡，霍怡帆（2．55）
3 定向干扰转台关键结构设计
一体化干扰转台功能：在探测告警信息的引导下，方位向周视随动，并向指定的方位施加干扰信号。外形图如图2所示：
图2 定向干扰转台外形图
3.1 俯仰部分设计
俯仰部分是伺服转台的关键结构部件，里面装载转台中关键的测量模块，为了保证系统中的光学系统的稳定性，设计中尽量减小其转动惯量，保证俯仰部分有足够的刚度，因此俯仰平台采用球形结构设计，其材质选用机械性能较好的铸造铝合金铸造而成。俯仰内部空间各模块合理的布局尤为重要，即要保证俯仰部分的平衡，还要兼顾俯仰的回转半径的大小，也要减小转台的总体高度尺寸和附加配重，这样可以减小转台的整体尺寸和重量，来满足整车的安装使用要求。
得a=12.56rad/s2
（2）水轮发电机组配置保护对机组出现的故障和不正常运行状态需要实现真实、准确和及时，同时也根据运行维护的情况而动作于发信号、跳闸、减负荷以及停机等。
图3 俯仰部分正面图
3.2 水平部分设计
水平部分是支撑俯仰平台实现方位转动的部位，采用双支撑臂（如图4所示）中间安装俯仰转动部分，由于回转半径较大，半径约为R306，所以方位部分设计成开环U型结构形式的托架来支撑俯仰轴，这样设计即保证了双支撑臂的刚度也减轻了其支臂的重量，同时减小了方位平台的转动惯量，满足了方位向定位精度要求。两侧臂内功能模块进行对称布置，重量匹配，使得水平机构质心更趋轴心，从而降低控制力矩，提高控制精度，右侧支撑臂内安装电机及驱动器，左侧支撑臂内安装俯仰驱动器，俯仰转动部分的电缆通过左侧支撑臂内的走线空间与支撑座内的电路处理部分连接。
支撑座内的电路处理部分（如图5所示）采用插板式的3U结构，内含电源板、逻辑控制板等，各电路板通过母板走线，与汇流环和俯仰转动部分连接。
图4 双支撑臂结构图
图5 支撑座内的电路部分图
3.3 电机设计
3.3.1 垂直向电机。根据solidworks软件计算得垂直转动惯量
3.3.2 水平向电机。根据solidworks软件计算得水平向转动惯量
。
浙江省委、省政府提出了2020年基本实现现代化的发展目标，水利信息化是水利现代化的基础和重要标志，需要加快建设、重点发展。近年，在金华市水利局的大力支持下，信息化建设得到了长足发展，已初步建成水利门户网站、电子政务、防汛综合业务数据管理、水雨情监控测报等信息化系统，在信息发布、政务公开、防汛减灾等方面发挥重要的作用，取得了较好的效果，为水利信息化向纵深发展打下了坚实基础。但是，在全球信息技术日新月异的形势下，水利信息化不进则退，必须顺应信息化发展潮流，按照中央决策部署，加快推进，为新时期水利跨越式发展提供坚实的信息保障和技术支撑。
得加速度a=2.1rad/s2
水平电机输出力矩：0.38×12.56=4.77
=46.8
综上所述，垂直向电机最大扭矩选择3.5N·m，：具体尺寸：电机外径130mm，总高度77mm，中空部分直径为36mm，安装在转台侧壁。所选电机外形图如图6所示：
图6 垂直向电机外形图
图7 水平向电机外形图
速度：0～15°时用时 0.5s，匀加速过程，15°～30°时匀减速过程，直至 30°时，速度为零。
从干扰防护性能和使用要求出发，基于集成信息化体系架构设计了高度集成的一体化定向干扰转台，对结构做出合理的布局，通过采用模块集成化设计方法，水平和俯仰内部安装的不同功能模块可更替，需要时可扩展更多的对抗手段，突出了转台通用和多用途等特点。
俯仰内部布置告警和干扰模块，俯仰前后盖均可拆卸，便于不同功能模块安装，各组件通过支架固定在球体支座上，整个俯仰部分安装在水平转动的支撑臂上，俯仰外形图如图3所示。
垂直电机输出力矩：
通过对结构进行合理设计、汇流环选型及选用高性能的元器件，可满足高可靠的性能要求。控制系统简单，只需水平和俯仰电机对转台进行控制即可，操作简单，减少了电源发生的故障几率。
综上所述，水平向电机最大扭矩选择48
，具体尺寸：电机外径332mm，底盘外径360mm，总高度88.5mm，中空部分直径为124mm，上端的内转子通过螺纹孔与上端转台相连，水平电机外形图如图7所示。
俯仰部分的电机码盘选取外置码盘，外置码盘安装在俯仰轴的轴承配合轴套上，这样可以克服转台偏心，使俯仰机构质心更趋轴心，提高驱动能力和精度，码盘安装结构图如图8所示。
综上可知，如今在教育改革以及素质教育逐渐深化以及完善的背景之下实施探究教学，能够对学生的自主探索、独立思考这些能力加以培养，可以对教学要求及学生需求进行满足。数学教师在实施探究教学期间，需要合理设计探究任务，准确把握任务难度及知识宽度，并且合理设置探究情境，积极引导学生探究，不断增强师生交流互动，一同探究有关问题，这样才能促使教学效果进行提高。
从满足温饱到丰盛美味，再到追求营养健康……时至今日，年夜饭的形式更多样，内容更丰富。年夜饭的变迁，是改革含金量最直观的体现，是人民最切身的获得感。
3.4 汇流环设计
图8 分体码盘安装结构图
汇流环安装在水平向电机的中空部分，位于转台底座部分，并通过法兰盘固定，对功率环和信号环的环数、阻抗、信号衰减特性进行了详细的分析，选取相应的汇流环型号，保证了信号的完整性，提高了系统的控制实时性和可靠性。不同平台可以根据不同的性能指标要求选取不同环数的汇流环型号。如图9所示。
图9 汇流环和水平电机安装结构图
4 实验数据分析
4.1 方位向定位精度测试
水平向转台起始角度为0°，转台归零后，通过测试接口，测试计算机以间隔30°依次设置水平向进程转动角度
为：+30°、+60°、+90°、+120°、+150°、+180°，以及回程转动角度+150°、+120°、+90°、+60°、+30°、0°，并控制转台依次转动到设置的角位置，测试计算机依次接收并记录下水平向码盘各个位置信息
，通过测试计算机处理，依次得到十二个水平角位置上误差绝对值
。反向同理。实验数据如表2所示：
表2 方位向定位精度记录表
4.2 俯仰向定位精度测试
转台起始角度为20°，通过测试接口，测试计算机以间隔10°依次设置俯仰向转动角度
为 0°、+10°、-10°、+30°、+40°、+50°，并控制转台依次转动到设置的角位置，测试计算机依次接收并记录下驱动器输出的码盘各个角位置信息
，通过测试计算机处理，依次得到六个角位置误差绝对值
。实验数据如表3所示：
表3 俯仰向定位精度记录表
5 仿真验证
干扰转台集成设计后，完成了一体化主动防护系统的建模和仿真（见图10），验证了系统内的信息流程、融合和决策算法、反应时间等各项指标，模拟各种威胁对地面装甲平台进行攻击验证了主动防护系统在不同威胁来袭情况下的告警、干扰的防护效能，结合效能优选试验结果进行了对整个系统的效能分析和评估。
图10 干扰结果
6 结论
该定向干扰平台光电一体化集成设计，对激光告警、毫米波告警、激光干扰和毫米波干扰四项单项技术进行了有机集成，转台重量小于100kg，高度小于0.8m，转动半径小于0.25m，适用于多种地面作战平台。可对外来激光、毫米波类威胁实时告警并进行干扰，能大大提高未来的战场生存能力。其设计难度较大，通过性能分析、计算和设计，通过实验验证，满足防护系统的性能指标要求。由于采用的模块化集成设计方法，必要时可扩展更多的软杀伤和硬杀伤对抗手段。
此项平台集成设计节省了加工成本和人力成本，大大缩短了研发周期，结构外形美观，布局合理，空间结构接凑，指标验证充分，可实施性好，可以为同类其它平台的结构设计提供借鉴。
中图分类号： E923
文献标识码： A
文章编号： 2096-4390（2019）02-0146-03
作者简介： 孙铭礁（1988，4，4-），女，籍贯：吉林省吉林市人，学历：硕士，毕业于长春理工大学，现有职称：中级工程师；研究方向：综合对抗总体技术。
标签：告警论文; 干扰论文; 防护论文; 中国北方车辆研究所论文;