本發(fā)明屬于船載天線裝置領域，具體涉及到一種并聯式六自由度冗余驅動天線結構系統(tǒng)。

背景技術：

天線座架是天線的支撐和定向裝置，用以使天線能夠按照預定的軌跡或者跟隨目標運動，準確地指向目標，并且快速精確地跟隨目標運動，其結構在很大程度上影響著天線整機的性能指標。

隨著天線技術的不斷發(fā)展，尤其是移動載體天線設備的快速發(fā)展，對天線設備的轉動角速度、角加速度以及精度、剛度、可靠性、動態(tài)特性等性能要求日益提升，而傳統(tǒng)天線座的性能指標已愈發(fā)難以滿足這些要求。如隨著我國海洋權益的日益加強，我國艦船活動范圍逐漸增大，因此需要衛(wèi)星通信技術的不斷拓展，船載天線已成為發(fā)展機動通信的必備設備，船載天線需要機動性強，整個運動部件的慣量更小，全空域無盲區(qū)，運動范圍更大等要求日益突出。而一般船載天線采用串聯三軸形式，導致最底層驅動部件的負載較大，運動時慣量和偏心力矩較大，影響整個系統(tǒng)的固有頻率，進而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。若天線尺寸較大，一旦超寬超高，將不能滿足陸路運輸的要求，且目前天線傳動鏈多為齒輪傳動，重量大、占用空間大、存在回程誤差，很難適應未來天線高速、重載、精密的發(fā)展趨勢。

技術實現要素：

針對上述所提及的傳統(tǒng)天線存在的諸多不足，提供了一種并聯式六自由度冗余驅動天線結構系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)天線座過頂“盲區(qū)”的問題，解決了傳統(tǒng)Stewart型并聯結構無法實現負角度俯仰的問題，實現天線工作空域任意姿態(tài)無盲區(qū)的連續(xù)跟蹤，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性，降低了整個天線系統(tǒng)的重量。

提供的技術方案為：提供了一種并聯式六自由度冗余驅動天線結構系統(tǒng)，包括天線反射面2和天線座，所述的天線反射面2聯接在天線座上，其包括：

所述的天線座包括平行設置的固定平臺3和運動平臺4，運動平臺位于固定平臺上方，固定平臺3為口徑漸變縮小的突起的圓臺,在固定平臺3上均分布置有三組導軌單元，每組導軌單元由兩個導軌組成，每個導軌上都配裝有驅動滑塊，每個驅動滑塊上都一一對應的鉸接有一伸縮單元，相鄰且位于不同導軌單元上的兩個伸縮單元為一組伸縮單元，每組伸縮單元都向上延伸組成倒V狀并鉸接至運動平臺4上，伸縮單元與運動平臺相連的位置為運動點，各個運動點位于運動平臺上均勻分布，所述的各個運動點與各個導軌單元相錯開。

進一步的，所述的第一伸縮單元一端通過虎克鉸鉸接在滑塊上，第一伸縮單元的另一端通過球鉸鉸接在運動平臺上。

進一步的，各個導軌沿底座外周面的半徑方向延伸。

進一步的，所述的導軌5的個數與第一伸縮單元的個數相同，每組導軌單元的兩個導軌之間帶有夾角，夾角范圍為(0-30°]。

進一步的，所述的第一伸縮單元為電缸、氣缸或者滾珠絲杠機構。

本

本發(fā)明與現有技術相比的有益效果在于：

本機構可以靈活地指向工作空間內的任意方向,實現天線工作空域任意姿態(tài)無盲區(qū)的連續(xù)跟蹤，且實現了船載天線要求的負角度俯仰。

采用圓臺狀的固定平臺可以增設6個直線驅動模塊，直線驅動模塊的延伸方向為沿著固定平臺外周面的半徑方向延伸，導軌的延伸方向與伸縮單元的延伸方向形成夾角，導軌配合滑塊組成直線驅動模組可以沿著固定平臺的外周面撥動天線座。

同一個運動點處由兩個組成倒V狀的伸縮單元進行支撐，三角支撐可以有效保證同一個運動點處的穩(wěn)定性，兩個伸縮單元施力于同一運動點處保證天線單元可以完成各種翻轉、滑移動作。

每組伸縮單元的兩個伸縮單元分別連接到兩組相鄰的導軌單元上，依次分配完所有組伸縮單元，保證每組伸縮單元具有兩個伸縮單元用以伸縮動作，還有兩個驅動滑塊用以滑移動作，每個運動點可以跟隨四個運動單元（兩個驅動滑塊、兩個伸縮單元）協同動作，可以有效減少奇異形位。

運動點與導軌單元相錯開，保證施力點位于兩個相鄰的導軌單元中央，保證受力平衡。

并聯機構以產生繞空間任意軸線的轉動，因此飛行目標與轉動間的最近距離為其最低飛行高度，故其不會產生無窮大轉動角速度。

機構具有六個自由度，驅動滑塊與導軌組成直線驅動模組，因為船只位于海平面上時刻都處于波動狀態(tài)中，通過調整12輸入單元在實現方位俯仰角度要求的同時，能夠克服由于船體波動而引起的天線指向偏移，使機構受力、動態(tài)特性等性能達到最優(yōu)，充分發(fā)揮天線的機動性能。

通過增加驅動滑塊，使六支鏈通過12個輸入共同協調驅動實現機構的六個自由度，實現了冗余驅動，固定平臺凸起的圓臺形狀配合驅動滑塊可以實現天線的翻轉，多個驅動滑塊配合伸縮單元協同工作不僅使得天線可以實現全角度跟蹤，還可以實現負角度俯仰，使機構受力及運動始終處于較佳狀態(tài)，機構的穩(wěn)定性、靈活性和剛度將大為增強。

附圖說明

圖1為天線座機構與天線安裝示意圖；

圖2為天線座結構示意圖；

圖3為本發(fā)明俯仰-15°示意圖；

圖中的附圖標記為：天線座1、天線反射面2、固定平臺3、運動平臺4、導軌5、驅動滑塊6、虎克鉸7、定桿8、動桿9、球鉸10。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明：

如圖1、2所示，一種船載并聯式六自由度冗余驅動天線結構系統(tǒng)，包括天線反射面2，所述的天線發(fā)射體2聯結在天線座1上，所述的天線座包括固定平臺2和運動平臺4，固定平臺3固定在某一平面，運動平臺4平行設置在固定平臺3上方，所述的固定平臺3為口徑漸變縮小且凸起的圓臺形，在固定平臺的外周面上均分布置有三組導軌單元，三組導軌單元均勻布置在固定平臺上，每組導軌單元都由兩個成一定夾角的導軌組成，夾角范圍為(0-30°]，每個導軌上都配裝有驅動滑塊，各個導軌沿底座外周面的半徑方向延伸，驅動滑塊與導軌組成直線驅動模組。

如圖2所示，固定平臺3和運動平臺4通過環(huán)繞二者中心連線設置的六根伸縮單元相聯結以組成Stewart型并聯結構，具體的為，在每個驅動滑塊上都鉸接有一伸縮單元，相鄰且位于不同導軌單元上的兩個伸縮單元為一組伸縮單元，每組伸縮單元都向上延伸組成倒V狀并鉸接至運動平臺4上，伸縮單元與運動平臺相連的位置為運動點，各個運動點位于運動平臺上均勻分布，每根伸縮單元都包括定桿8、動桿9，定桿8的一端通過虎克鉸7與驅動滑塊6相連接，動桿9的一端通過球鉸10與運動平臺4相連接。

如圖2所示，所述的六條伸縮單元結構完全相同，各個運動支鏈分別由固定平臺3的椎體側壁導軌處出發(fā)一直連接到運動平臺4下端面，六條運動支鏈與運動平臺4相連接處皆為球鉸，且六個球鉸位于同一平面內。

所述的伸縮單元可以為電缸、氣缸或者滾珠絲杠機構，所述的導軌與驅動滑塊組成的直線驅動模組為滾珠絲杠直線驅動模組或者為皮帶驅動模組。

每組導軌單元，每個導軌單元的兩個導軌的夾角范圍為(0-30°]。

根據圖1、2、3對本機構的運動機理進行詳細說明：

當天線需要收藏時，動桿9收縮，滑塊6運動至導軌5最低點，運動平臺4下降，機構高度降低至最低，此時機構整體剛度最大，可抗最惡劣海況，根據具體工況不同，當待測目標從某一方位飛來時，各個對應的運動支鏈的驅動副運動帶動此運動支鏈擺動以調整天線座的姿態(tài)改變天線反射面2的面向方位，六條伸縮單元協同運動，以調整天線座的姿態(tài)進而改變天線反射面2的面向方位，各個導軌單元協同運動以協調增強調整天線座的俯仰角度，實現天線在-15°到90°全工作空域范圍內對目標任意姿態(tài)無盲區(qū)的連續(xù)跟蹤。