彭五四 張媛

【摘要】隨著國家對低空領(lǐng)域的開放，監(jiān)管部門將開展低空領(lǐng)域預(yù)警探測的部署工作。目前低空領(lǐng)域預(yù)警探測有兩種模式：固定站和機動車載站。本文主要針對機動車載站來進行討論，并結(jié)合具體項目討論了機動車載站的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】低空領(lǐng)域；預(yù)警探測；機動車載站；結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.引言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，私人飛機和體育娛樂賽事中的直升機駕駛需求量較大。目前，國家正在試點對部分區(qū)域進行低空開放。但是，按照現(xiàn)有的城市管理水平和設(shè)施來說，開放低空飛行還面臨不少困難，其中做好低空飛行預(yù)警以及保障飛行安全是首要的技術(shù)瓶頸[1]。為應(yīng)對以上問題，相關(guān)監(jiān)管部門將逐步展開低空預(yù)警探測的部署工作，市場對低空預(yù)警探測產(chǎn)品的需求也日益強烈。低空預(yù)警探測雷達(dá)和光電監(jiān)視跟蹤系統(tǒng)是低空預(yù)警探測系統(tǒng)的兩個主要組成部分。

2.系統(tǒng)組成

低空領(lǐng)域預(yù)警探測機動車載站通常由低空預(yù)警探測雷達(dá)、光電跟蹤儀等設(shè)備組成。同時配備多種通用通信設(shè)備（短波電臺、集群電臺、衛(wèi)星通信等）。以實現(xiàn)對重點區(qū)域低空、超低空飛行的飛機及低、慢、小目標(biāo)的跟蹤監(jiān)視與識別。系統(tǒng)同時具備信息采集、處理、傳輸、顯示、遠(yuǎn)程控制等功能。雷達(dá)數(shù)據(jù)、視頻圖像等信息通過多種通信手段（衛(wèi)星通信、光纖等）接入指揮所，能夠及時、準(zhǔn)確地獲取、傳遞和批處理雷達(dá)情報、光電監(jiān)視信息圖像，為空情預(yù)警及發(fā)放提供保障。

2.1 主要功能

2.1.1 雷達(dá)探測，目標(biāo)篩選

機動車載站上的預(yù)警探測雷達(dá)能夠?qū)χ攸c布防區(qū)域的低空、超低空飛行目標(biāo)的進行全方位搜索探測，全自動錄取運動目標(biāo)的方位、距離、速度和高度信息，形成航跡數(shù)據(jù)。工作人員可根據(jù)航跡信息進行重點觀測目標(biāo)篩選，送至光電跟蹤儀對目標(biāo)形態(tài)進行識別。

2.1.2 光電跟蹤，圖像顯示

光電設(shè)備根據(jù)雷達(dá)提供的目標(biāo)的方位、距離以及高度信息計算目標(biāo)的方位、仰角信息，實現(xiàn)對目標(biāo)的快速發(fā)現(xiàn)、鎖定和跟蹤，將目標(biāo)的動態(tài)圖像顯示出來，同時將目標(biāo)的方位和仰角信息回傳至雷達(dá)終端，實現(xiàn)兩種探測設(shè)備數(shù)據(jù)的相互融合。

2.1.3 信息上傳，通信樞紐

機動車載站通過衛(wèi)星通信設(shè)備將雷達(dá)以及光電探測信息等初步空情通過傳輸設(shè)備上傳至指揮所。

2.1.4 移動載體，系統(tǒng)集成

機動車載站作為移動載體，具有良好的爬坡、涉水、跨越溝壕的能力，裝備雷達(dá)、光電以及通信和保障設(shè)備。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 總體布局

機動車載站由二類底盤車平臺（帶電動調(diào)平系統(tǒng)）、電子設(shè)備方艙、雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、光電系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和相關(guān)附件組成。

機動車載站運輸狀態(tài)尺寸為9000mm× 2400mm×3400mm，工作時雷達(dá)天線離地為5000mm，如圖2所示。

圖2 機動車載站

（圖a、圖b為運輸狀態(tài)，圖c為工作狀態(tài)）

圖3 方艙體總體布局圖

3.2 方艙布局

機動車載站的電子設(shè)備方艙尺寸為（長×寬×高）：6600mm×2400mm×2200（1930）mm，分為前艙、工作艙和后艙。

前艙：低空預(yù)警探測雷達(dá)、升降機構(gòu)及電控箱。

工作艙：顯示屏、頂置空調(diào)、艙內(nèi)攝像頭、雷達(dá)終端、光電終端、工作臺、會議桌和機柜。工作艙兩側(cè)艙壁設(shè)計有可推拉的采光窗，便于艙內(nèi)通風(fēng)透氣。

圖4 工作艙內(nèi)會議區(qū)

圖5 工作艙內(nèi)操作區(qū)

圖6 升降機構(gòu)三維圖

圖7 升降機構(gòu)電控箱

后艙：光電設(shè)備、升降機構(gòu)、發(fā)電機。方艙的左側(cè)開有上掀門，用于發(fā)電機的日常保養(yǎng)和檢修。

電子設(shè)備方艙結(jié)構(gòu)布局如圖3所示；圖4和圖5為工作艙內(nèi)部裝飾圖。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 升降機構(gòu)設(shè)計

由于系統(tǒng)對機動性有很高的要求，雷達(dá)和光電設(shè)備的升降機構(gòu)設(shè)計為電動模式。升降機構(gòu)由電機、換向器、升降機、傳動軸和電路組成，通過高精度動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)實現(xiàn)四點升降的同步性和可靠性[2]。圖6為升降機構(gòu)三維圖。

3.3.2 升降機構(gòu)的電控系統(tǒng)

操控面板分為兩部分：

第一部分控制前艙平臺和頂蓋的啟閉；

第二部分控制后艙平臺和頂蓋的啟閉。

控制上實現(xiàn)艙頂啟閉和平臺升降互鎖。頂蓋不完全打開，平臺升降按鈕完全無效；當(dāng)平臺開始運動時，頂蓋啟閉按鈕完全無效，直到平臺降低到艙內(nèi)最低指定位置。

圖8 升降機構(gòu)邏輯控制

3.3.3 升降機構(gòu)的優(yōu)點

（1）全機械結(jié)構(gòu)，安全可靠；

（2）兼有手動升降功能，實現(xiàn)斷電情況下的拆收；

（3）不存在液壓系統(tǒng)中的油液泄漏現(xiàn)象，更環(huán)保；

（4）安裝簡便，維護方便，使用壽命長；

（5）能滿足惡劣環(huán)境條件下的使用；

（6）設(shè)有自鎖、互鎖功能，及短路保護，過載保護，確保安全可靠運行。

4.總結(jié)

2015年全國范圍內(nèi)低空領(lǐng)域?qū)⑷骈_放[1]，低空領(lǐng)域的預(yù)警探測基礎(chǔ)設(shè)施將迎來大發(fā)展。機動車載站因其機動性、快捷性的特點將被重點建設(shè)。本文主要討論了二類底盤車+電子設(shè)備方艙的結(jié)構(gòu)方案。系統(tǒng)功能齊全、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大，后續(xù)將進行小結(jié)構(gòu)、更快捷的方向研究。

參考文獻

[1]低空空域管理使用規(guī)定.

[2]王宇，王艷豐螺旋升降機的選用[J].機械工程師.2013（2）.

作者簡介：彭五四（1984—），男，安徽桐城人，工程師，主要研究方向：機電工程。