楊昆

摘 要：針對氣象局的雷達移動工作系統(tǒng)，利用某大型底盤載車，改裝成氣象雷達通信指揮車，根據(jù)某氣象部門的實際要求，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成該通信指揮車的總體與局部布局。同時，對改裝后的通信指揮的氣象雷達的抗風(fēng)載能力進行了計算，得出計算結(jié)果。該雷達通信指揮車具有結(jié)構(gòu)新穎、布局合理的特點，且通過良好的人機工程和個性化設(shè)計，將運輸狀態(tài)設(shè)計安裝了鎖定裝置，而將駐車工作狀態(tài)增加了附加支撐件。隨著氣象雷達通信指揮車在氣象部門的廣泛應(yīng)用，將極大地提高氣象部門的移動應(yīng)急能力，有效地保障氣象部門的雷達探測任務(wù)。

關(guān)鍵詞：氣象雷達；通信車；指揮車；結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗風(fēng)系數(shù)

中圖分類號 TN954.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）06-135-03

The Design and Application of Meteorological Radar Communications Command Vehicle

Yang Kun

（Linyi Meteorological Bureau，Linyi 276004，China）

Abstract：This paper is focused on mobile radar system of work Meteorological Bureau， the use of a large car carrier chassis，converted into weather radar communications command vehicle， according to the actual requirements of a meteorological department，by design， to form the overall layout of the communication with the local command vehicle. Meanwhile，the communications command vehicle modified after its weather radar wind load capacity were calculated， and the results obtained. The radar communications command vehicle，a new structure，reasonable layout features， and through good ergonomics and personalized design，transportation design and installation of a locking device status，job status and the parking adds additional support.Weather radar communications command vehicle， widely used in the meteorological department，will greatly improve the meteorological department of mobile emergency response capacity to effectively protect mission radar meteorological department.

Key words：Meteorological radar；Communication vehicle；Command vehicles；Structural design；The wind factor

為了滿足氣象部門的需求，氣象雷達的應(yīng)用分為地面站式和移動車載式[1]2種。其中，移動車載式是將氣象雷達安裝在移動底盤車的方艙上，并通過雷達天線的升降系統(tǒng)舉升雷達天線，實現(xiàn)氣象探測雷達的移動式通信指揮功能，具有結(jié)構(gòu)新穎、布局合理的特點，且通過良好的人機工程和個性化設(shè)計，將運輸狀態(tài)設(shè)計安裝了鎖定裝置，而將駐車工作狀態(tài)增加了附加支撐件，保證了安全運行。本文針對氣象雷達裝備通信指揮車，研究該指揮車的結(jié)構(gòu)布局以及雷達的安裝與工作內(nèi)容。

1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 總體布局設(shè)計 雷達通信指揮車裝載平臺為二類底盤車+電子設(shè)備方艙的結(jié)構(gòu)形式[2]，車輛改裝簡單，技術(shù)成熟，工作可靠。雷達通信指揮車工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)如圖1所示。雷達由裝載平臺（帶電動調(diào)平系統(tǒng)）、機柜方艙、天線轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、光電設(shè)備、升降系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和相關(guān)附件組成。雷達工作方艙的規(guī)格為：6 600mm×2 400mm×2 200mm（含副車架），分為前艙、工作艙和后艙。

雷達通信指揮車的主要布局結(jié)構(gòu)設(shè)計如下：（1）前艙裝有雷達天線轉(zhuǎn)臺和升降系統(tǒng)；工作艙主要是工作人員辦公區(qū)域；后艙安裝光電設(shè)備、油機和調(diào)平控制箱。（2）方艙頂部安裝有室外攝像頭，對方艙內(nèi)部進行24h全方位的視頻監(jiān)控。（3）方艙內(nèi)部是雷達設(shè)備的布置區(qū)，也是雷達操作人員的主要活動區(qū)。因此，所有的設(shè)計都充分體現(xiàn)了人性化設(shè)計的理念，如艙內(nèi)可調(diào)式風(fēng)向和風(fēng)速的空調(diào)出風(fēng)口設(shè)計。（4）工作艙：50英寸的顯示器、軍用頂置空調(diào)、室內(nèi)攝像頭、雷達終端、光電終端、工作臺、會議桌和機柜。雷達機柜為標準屏蔽型機柜，前后帶門。（5）后艙：光電設(shè)備、升降系統(tǒng)、電動調(diào)平控制箱和油機。電動調(diào)平控制箱和油機通過隔板與后艙隔開，方艙的左部開有上掀門，方便調(diào)平控制箱的操作和油機的抽拉（見圖2）。

1.2 雷達舉升機構(gòu)設(shè)計 氣象雷達的天線通過安裝架與升降系統(tǒng)相連，如圖3所示，運輸時用繩帶將天線的固定座和絲杠系牢固。該舉升機構(gòu)，根據(jù)整機對機動性的要求，雷達設(shè)備的架設(shè)和拆收設(shè)計為電動機構(gòu)實現(xiàn)[3]。升降系統(tǒng)由電機、換向器、升降機、傳動軸和電路系統(tǒng)組成，通過高精度動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)實現(xiàn)4點升降的同步性和可靠性。舉升重量：≥700kg，舉升高度：1 780mm，絲杠形式：滾珠絲杠，供電：3kVA，220V、單相、交流，具有電動升降功能的同時，兼有手動升降功能。振動、沖擊：滿足三級公路運輸要求，低溫航空潤滑脂，滿足-40～55℃環(huán)境要求（已通過環(huán)境試驗），配有上、下接近開關(guān)和過載保護功能，確保安全性。

2 雷達裝載車抗風(fēng)載計算

本系統(tǒng)是一臺機動式的雷達，雷達工作時，天線轉(zhuǎn)臺豎起，天線轉(zhuǎn)臺與雷達車固定在一起，雷達車和天線倒伏機構(gòu)是天線座的基礎(chǔ)。因此，有必要增大雷達車和天線轉(zhuǎn)臺的剛度，減小變形，保持測角精度的穩(wěn)定性[4]；同時天線升高，受風(fēng)負荷的作用，有必要對系統(tǒng)抗傾覆能力和抗平移能力進行計算，計算風(fēng)速為10級。該雷達可以簡化成雷達艙與汽車為一個整體進行系統(tǒng)抗傾覆能力計算。

2.1 雷達抗傾覆能力計算 雷達天線的迎風(fēng)投影面積S雷達天線：1.12m2；光電設(shè)備的迎風(fēng)投影面積S光電：0.57m2；雷達車迎風(fēng)投影面積S雷達艙：6m2；汽車的迎風(fēng)面積S汽車：3.4m2；雷達天線受力中心高h雷達天線：4.5m；光電設(shè)備受力中心高h光電：4.5m；雷達艙受力中心高雷達艙：2.45m；汽車受力中心高h汽車：1.4m。

計算公式如下：

[P=12CX?ρ?V2?S]

式中：[CX]：為迎面風(fēng)力系數(shù)，廂式車取1.1；[ρ]：空氣密度為1.29kg/m3；[V]：風(fēng)速25m/s。

由風(fēng)引起的最大傾覆力矩是

M傾=P雷達天線[×]h雷達天線[+]P光電[×]h光電[+]P雷達艙[×]h雷達艙[+]P汽車[×]h汽車=13373.8N.m

雷達總質(zhì)量G=3600kg·g=35280N

雷達穩(wěn)定力矩

M穩(wěn)[=G×5.3×12]=93492N.m

M穩(wěn)>M傾，因此在最大風(fēng)速時，雷達不會傾覆。

2.2 雷達抗風(fēng)載平移能力計算 本雷達在8級風(fēng)有足夠的穩(wěn)定性，10級風(fēng)也不會傾覆，現(xiàn)校核在10級風(fēng)時，雷達會不會發(fā)生平移。由上述分析可知，在側(cè)向時受到力較大，只需校核在側(cè)向時是否會發(fā)生移動。雷達受到的平移風(fēng)力是天線受到風(fēng)力、汽車受到風(fēng)力的合力，即：P合=9768.1N，雷達支撐腿與枕木靜摩擦系數(shù)f=0.3，即靜摩擦力F=G·f=88984N[×]0.3=26695.2N，F(xiàn)[>]P合，因此雷達在10級風(fēng)時也不會移動。

3 安裝效果與應(yīng)用

通過以上設(shè)計，將該氣象雷達安裝在某二類底盤的方艙載車上，實際應(yīng)用的效果如圖4所示，該圖為雷達通信指揮車的外部圖片，該狀態(tài)為雷達展開時的工作狀態(tài)。雷達載車系統(tǒng)由載車、空調(diào)、通信接口等組成，全機雷達（包括載車）重為9.8t。

4 結(jié)語

本文設(shè)計與研究的氣象雷達通信指揮車，具有結(jié)構(gòu)新穎、布局合理的特點，且通過良好的人機工程和個性化設(shè)計，將運輸狀態(tài)設(shè)計安裝了鎖定裝置，而將駐車工作狀態(tài)增加了附加支撐件。隨著氣象雷達裝備指揮車在氣象部門的廣泛應(yīng)用，將極大地提高氣象部門的移動應(yīng)急能力，有效地保障了氣象部門的雷達探測任務(wù)要求。

參考文獻

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（責編：張宏民）