航管雷达天线基座水平度测量及调整方法

　　摘要：雷达天线基座是天线系统的重要组成部分，是用来承载天线，保障天线稳定匀速运行的基础。本文介绍了一种测量天线基座水平度的方法，通过四角定位技术，以差分的方式计算天线基座的水平度及其偏斜最大的方位，进而对天线基座的水平度进行调整，达到二次雷达规范的基本要求，保障雷达天线转台系统的稳定运行。

　　关键词：天线基座、水平度、数显倾角计、四角定位

　　0 引言

　　近些年，延吉龙井雷达站曾发生由于转台故障原因导致非正常停机事件，且延吉为单雷达保障区域，一旦出现停机将无法实现雷达管制，引起雷达管制方式的改变，机械故障的恢复时间一般较长。故障的原因是雷达转台内的密封圈出现严重磨损，导致机械部分直接接触。根据事后测量与分析，判断天线基础的水平度发生偏颇可能是引起该故障的重要原因之一，因此，需要寻求一种更加精细的天线基座的水平度的测量方法代替原本简单粗略的测量手段。本文利用数显水平仪，通过四角定位的方式，介绍了一种准确测量天线基座水平度的测量方法。

　　1 数显倾角仪

　　数显角度测量仪是一种测量小角度的量具，用它可测量对于水平位置的倾斜度，两部件相互平行度和垂直度，机床、仪器导轨的直线度，工作台平面度，以及平板的平面度等，具有十分广泛的应用前景。

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　　在民航局空管局下发的SELEX二次雷达巡检手册中要求，天线基座水平度测量值要小于4°，但为了保障安全稳定，机械行业往往要求更高，规定天线基座水平度要小于6分，最好在3分以里，将分换算成角度为0.05度，所以分辨力为0.01度，需要测量的倾角值需要更精确一位，分辨力要达到0.001。[1]所以在测试过程中，采用的是瑞芬公司DMI820系列水平仪，其基本参数为：

　　测量精度：<0.003°;角度分辨力：0.001°;测量范围：±90°;工作温度：-10~+70℃，其核心采用微机械控制原理，双核测量单元，测量过程中对Y轴和X轴进行补偿。运用交叉和温度补偿模型算法，双轴90度测量，侧方和下方采用强磁吸附式安装，保证测量的稳定性和重复性。

　　2 基座水平度测试

　　天线基座的固定主要是通过转台中心的15个双头螺栓进行固定，因此要将数显倾角仪的按其纵轴方向通过基座中心轴进行放置：

　　首先对数显倾角仪进行校准，倾角仪校准分为绝对模式和相对模式，在校准过程中很难找到绝对平整的平面，因此选择相对模式，分别对X轴和Y轴进行方位校准。推动雷达天线进行旋转，将倾角仪分别对准转台的四个边角进行死角定位，保证两个相邻测量值之间的夹角约为90度。推动过程中，要保证数显倾角仪在天线基座上的位置固定不变，控制无关变量，提高测量准确值。为测量基座倾斜最大方位，可将GPS定位仪与倾角仪一同放置，记录转动过程中倾角最大时的方位。当旋转天线至四个角时，记录倾角仪在四个角上方位的X轴和Y轴的测量值X1，X2，X3，X4和Y1，Y2，Y3，Y4。通过差分的方式，计算最大值和最小值差值的绝对值，即为当前雷达天线转台的倾斜值。利用差分的计算方式，可以最大程度的避免无关变量的干扰。

　　Δ(X轴)=|Xmax|-|Xmin|，Δ(Y轴)=|Ymax|-|Ymin|

　　若Δ值满足小于0.05度为最佳，即认为天线基座满足水平度规定要求。若不满足，则水平度不佳，Δ值大于0.1度时，需要对天线水平度进行调整。

　　3 天线基座水平调整

　　当天线水平度不满足规定要求时，需要对基座进行调整。将除1，6，11三个位置的所有螺栓进行拆卸，使用该三个双头螺栓进行固定和水平调整。选择记录过的天线倾角最大值的方位，优先调整最靠近该方位的螺栓螺母，通过调整三个螺栓螺母的位置对天线基座进行水平校准。通过数显倾角计按上述测量方法，旋转360度，配合测量调整过程中的基座水平度，保证天线基座调平。调平后使用螺母固定三个螺栓，并在固定后再次检查天线水平度，确保校平。之后按照每三分之一圈安装一个螺栓的序号顺序：2，7，12，3……，依次安装剩余螺栓，至此调平完成。[2]

　　4 总结

　　水平度是衡量航管雷达天线基座性能的重要指标之一。本文介绍了一种精确测量航管雷达天线基座水平度的测量方法，和详细的调整措施。通过利用数显倾角仪，在基座的四个正交方位进行倾斜度测量，通过差分计算，减小误差，提高精确度，对于雷达天线维护，保障雷达机械部门的稳定运行，起着重大作用。

　　参考文献：

　　[1]唐学军,唐志勇,吴彩彬.天气雷达天线座水平的测试和调整方法[J].现代农业科技,2010(12):26+28.

　　[2]SELEX SIR-S二次雷达技术手册天线分册,2010

　　作者：韩璐

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