[发明专利]一种ISAR成像试验高精度指向装置

说明书

一种ISAR成像试验高精度指向装置，包括天线面板支架、水平方向旋转体、竖直方向旋转体；该方案主要是通过旋转电机驱动底部支架，使之绕转向轴承装置旋转，通过微调锁止装置实现竖直方向高指向精度调整；通过提升电机提升转向支撑托架，通过旋转轴在转轴支架U型槽旋转，实现水平方向高指向精度调整。本发明实现了ISAR成像试验高精度指向，并顺利捕获了空间目标图像，为星地间无线链路闭环验证及在轨图像指标预估提供数据支撑，为后续SAR天线研制提供了参考。

技术领域

本发明涉及一种ISAR成像试验高精度指向装置，属于遥感领域ISAR地面试验设备领域。

背景技术

GF-3卫星是一颗具备高分辨率成像能力的C频段多极化合成孔径雷达成像卫星。GF-3卫星可靠性要求高，为达到8年寿命末期成像指标要求，需要在地面对SAR分系统及SAR天线的功能性能进行充分的验证。常规的总装厂电测及各项环境试验无法完成星地间无线链路的闭环验证。同时由于GF-3卫星SAR天线尺寸大，无法通过机载挂飞或地面跑车进行无线成像试验，因此卫星总体设计了ISAR成像试验，其试验数据及成像结果是对GF-3卫星总装厂电测结果的有益补充。

本次试验为国内首次应用星载SAR系统进行的ISAR成像试验，无相关经验可供参考，只能依靠地面工装的高精度调整来实现SAR系统的高精度指向，从而实现空间目标的捕获。由于天宫一号、国际空间站等空间目标轨道高、目标小、飞速极快，极难捕获，地面工装调整及指向精度的微小误差，即可导致空间目标捕获的丢失。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种ISAR成像试验高精度指向装置，可使SAR天线在地面上具备对空间目标进行成像的精确指向条件，通过该装置的高精度指向可获得成像数据形成空间目标图像，为GF-3卫星星地间无线链路闭环验证及在轨图像指标预估提供数据支撑，为后续SAR天线研制提供经验借鉴。

本发明的技术方案为：一种ISAR成像试验高精度指向装置，包括天线面板支架、水平方向旋转体、竖直方向旋转体；

天线面板支架为独立刚体支架；

水平方向旋转体包括转向支撑托架、旋转轴、转轴支架、第一提升滑轮、第二提升滑轮、第一提升拉索、第二提升拉索、提升支架、翻转刻度盘、翻转悬锤指针、第一提升电机、第二提升电机；

竖直方向旋转体包括底部支架、转向轴承装置、转向脚轮、圆弧滑轨、调节地脚、转向刻度盘、旋转电机、微调锁止装置；

转向轴承装置位于ISAR试验高精度指向装置底部正中，并与地面紧固联接，其旋转中心作为整套装置旋转中心；转向刻度盘安装在底部支架上，底部支架一端与转向轴承装置相连，另一端安装有转向脚轮；通过调节地脚调节圆弧滑轨水平，并保证SAR天线与天线面板支架水平，实现天线测试初始状态水平；旋转电机推动转向脚轮沿圆弧滑轨滚动，通过圆弧滑轨上的微调锁止装置进行角度微调，并在转向刻度盘读取设定示数，最后通过圆弧滑轨上的微调锁止装置进行锁定，实现竖直方向的角度调整；

转轴支架、提升支架均与底部支架相连，第一提升拉索、第一提升滑轮均与提升支架相连，旋转轴、天线面板支架均与转向支撑托架连接；所述旋转轴与转轴支架实现双向旋转配合；翻转刻度盘、翻转悬锤指针固定在天线面板支架上，在提升过程中，翻转悬锤指针将在重力作用下始终保持竖直方向，翻转刻度盘随天线面板支架一起转动，翻转悬锤指针在翻转刻度盘所指示数即为翻转角度；第一提升电机启动后带动第一提升拉索绕第一提升滑轮转动，第二提升电机启动后带动第一提升拉索绕第一提升滑轮转动，从而引起第一提升拉索、第二提升拉索长度的变长或缩短，第一提升拉索、第二提升拉索另一端均与转向支撑托架相连，第一提升拉索、第二提升拉索长度的变化引起转向支撑托架的提升或降低；通过旋转轴在转轴支架的U型槽内转动，共同提升或降低转向支撑托架，并通过翻转刻度盘、翻转悬锤指针指示指定旋转角度，直至满足测试要求。

所述转向轴承装置选用滚珠轴承。