天线安装测量技术

天线安装测量技术（精选7篇）

天线安装测量技术 篇1

0 引言

某抛物环面天线反射面由150块面板组成,分为5行30列,尺寸为9 m×36 m。安装过程中,一方面需准确调整天线指向( 方位角、俯仰角和姿态角) ,另一方面需调整面板以满足面型精度,测量难度较大。

针对天线指向、面型同时调整的问题,通常采用经纬仪系统进行测量,因测量点数量多,测量效率较低[1]。本文提出双经纬仪系统与摄影测量系统相结合的方法,采用双经纬仪系统测量公共点在大地坐标系下的坐标,采用摄影测量系统测量天线面型精度,并通过公共点转换将测量点坐标转换至大地坐标系下,从而实现了在保证天线指向的前提下对面型精度进行精确调整,使得天线指向和面型精度同时满足了设计要求,极大地提高了测量效率。

1 指向测量

1. 1 方位角测量

采用GPS测量方法获取大地方位角[2]。在1#、2#和3#测量墩上分别架设GPS接收机,测量时段为2 h,高度截止角为5°,采样间隔为5 s,如图1所示。

使用观测站精密星历解算得该1#墩的WGS84下笛卡尔坐标,平差得到各点在WGS - 84坐标下的平面坐标。

1. 2 控制网布设

采用Leica TDA5005全站仪对8个平面控制点进行边角网测量[3,4],如图2所示。

1. 3 双经纬仪测量系统建站与传递

因摄影测量坐标系为局部坐标系,需利用双经纬仪测量系统通过公共点将其转换至大地坐标系下[5,6]。在天线角点及边缘均匀选取8个位置,在背架上固定工装,粘贴8个测量标志点,作为连接经纬仪系统与摄影测量系统坐标系的公共点,如图3所示。利用双经纬仪系统测得公共点在控制网坐标系下坐标[1,7],即可将天线面测量点摄影测量坐标转换至控制网坐标系下。

2 面型精度测量

采用V-STARS工业摄影测量系统、双经纬仪系统测量天线面型精度。

在每块面板上粘贴9个测量标志点,如图4所示,共计1 350个。每行间隔1块面板布设1个编码标志,共计16×5 = 80个。摄影距离约为6 m。

利用双经纬仪测量系统测量8个公共点在设计坐标系下的坐标; 利用INCA3相机拍摄像片,单次测量拍摄约130张,导入V-STARS软件处理得到测量点和公共点三维坐标[8]; 利用8个公共点将测量点坐标转换至设计坐标系下; 将测量点坐标与天线设计模型做比对得到天线面型精度。

3 指向测量精度

天线指向精度依据方位角测量精度、控制网布设精度及双经纬仪测量系统建站与传递精度等多方面因素估算得出。

3. 1 方位角测量精度

采用GPS国家二等网的要求测量,单点解算精度±2 mm以内,1 - 3测量墩距离为185. 2m,1 - 2测量墩距离为166. 8 m,换算成角度1 - 2方向±2.5″( 0. 000 7°) ,1 - 3方向±2. 2″( 0. 000 6°) 。

3. 2 控制网布设精度

平面控制网测量,对8个平面控制点进行边角网测量,具体测量方案如图1所示。每设站观测2个测回,具体限差指标如表1所示。

平差后最大点位误差为±0. 442 mm,最大点间误差为±0. 442 mm,最大边长 比例误差 为:1 /212 100,控制网最短边长为20. 3 m,按最大点位误差及最短边换算最大角度影响为±4. 5″( 0. 001°) 。

3. 3 双经纬仪测量系统建站精度

采用对8个公共点前后2次测量的重复精度计算双经纬仪系统的建站精度,该坐标差( RMS) 为1. 192 mm,故单次测 量精度为1. 192 /槡2 =0. 843 mm。在9 m范围内引起的角度偏差值约为:

3. 4 双经纬仪测量系统与摄影测量系统传递精度

对双经纬仪测量系统与摄影测量系统测得的8个公共点坐标进行公共点转换,转换后误差( RMS) 为0.838 mm。在9 m范围内引起的角度偏差值约为:

综合上述角度误差,天线指向精度约为:

4 面型测量精度

采用公共点转换法将测量点坐标转换至设计坐标系下,与天线设计模型作比对得到面板各点位偏差以指导调整[9]。经4次测量、3次调整后,天线面型精度( RMS) 为0. 304 mm,达到设计要求。各次测量天线面型精度如表2所示,测量点偏差分布如图5所示。

5 结束语

该抛物环面天线与其他射电望远镜天线有所不同,在保证面型精度的同时还需精确调整对天线指向精度。通过综合运用GPS测量系统、全站仪测量系统、双经纬仪测量系统及工业摄影测量系统等多种测量手段,较好地完成了天线的指向和面型调整任务。通过上述测量结果可以看出:

1在影响指向精度的因素中,双经纬仪系统的建站精度和坐标系传递精度影响较大,其主要原因是受环境限制,双经纬仪系统架设位置距离天线较近,从而造成部分公共点测量时交会角度较小,测量误差较大[10]。因此,要进一步提高天线指向测量精度,一方面可优化双经纬仪系统的测量网型[11],另一方面可采用更高精度的测量系统,如激光跟踪测量系统[12]。

2采用工业摄影测量系统进行天线面型调整效果较好,通过数次测量、调整即可满足面型精度要求。但如需确定天线指向,必须采用其他测量系统将摄影测量坐标系转换至大地坐标系。

摘要：针对9 m×36 m天线的安装测量,综合运用GPS、全站仪、双经纬仪和工业摄影测量等多种技术手段,圆满完成了天线的指向和面型调整测量。采用GPS技术获取大地方位角,采用全站仪建立施工控制网,采用双经纬仪测量系统指导天线背架及面板放样,采用工业摄影测量系统对天线面型进行精确调整。天线指向精度达到0.016°,面型精度为0.304 mm,达到了设计要求。

关键词：抛物环面天线,指向精度,面型精度,摄影测量

参考文献

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[3]李宗春,李广云,冯其强,等.上海天文台Ф65 m射电望远镜精密安装测量[J].测绘通报,2012(S1):126-130.

[4]邓勇,李干,李宗春,等.大型射电望远镜背架精密安装技术[J].测绘工程,2012(4):65-69.

[5]张冠宇,李宗春,李广云,等.电子经纬仪交会测量系统在大型天线精密安装测量中的应用[J].海洋测绘,2005(1):26-30.

[6]杨凡,李广云,王力.三维坐标转换方法研究[J].测绘通报,2010(6):5-7.

[7]黄鹤,李明涛,丁克良.基于电子经纬仪的抛物面天线测量与精度分析[J].工业计量,2012(S1):130-131.

[8]张强,赵艳,黄敏.V-STARS摄影测量系统及其在抛物面天线测量中的应用[J].河北工业大学学报,2012(3):6-9.

[9]邵江,周平来.Ka天线研制中CAD与坐标测量技术的集成应用[J].航天器工程,2006(3):19-24.

[10]武玉庭,李宗春,金超,等.大型天线背架的精密测量与结果分析[J].无线电通信技术,2002,28(6):34-36.

[11]陈继华,王耀华.经纬仪交会测量系统的图形结构评价[J].测绘通报,2011(6):11-14.

[12]李甦,胡静,顾永刚,等.基于激光跟踪仪的大型天线面形测量的辅助系统[J].机械与电子,2013(9):52-54.

天线安装测量技术 篇2

大型反射器天线测量

翟爱芬张博文

（中国电子科技集团公司第39研究所西安710065）

摘要天线交付用户之前需要确定天线的各项指标，通过天线测量获得各种必须的数据。介绍了大口径天线不同参数的测量，美国NASA深空网（DSN）70m卡塞格伦天线、乌克兰70m格利高里天线及日本64m波束波导天线的测量。

关键词大型天线参数测量经纬仪微波全息摄影

The Measurement of Large Reflector Antennas

Zhai Aifen, Zhang Bowen

(No.39 Research Institute of CETC, Xi’an 710065, China)

Abstract：The main factors of an antenna should be measured before it is delivered to the user.The required data are obtained by antenna measurement.The measurement of large aperture antenna factors is presented and the measured examples of the NASA DSN 70m Cassegrain antenna, Yevpatoria 70m Gregorian antenna in Ukraine and Usuda Cassegrain 64m in Japan are introduced.Key words：large aperture antenna, factor measurement, theodolite, holography

0引言

天线设计制造完成后，能不能实际应用，最可靠的办法是进行实际测量。而测量的结果又常常用于验证理论和检验天线结构，为今后制造同类型的天线提供经验。

经纬仪用来测量安装在每块面板角上的靶标的角度。面板安装好之后，用打孔钢带在天线面板上钻孔，作为旋转靶标的模板。经纬仪测量中的误差包括靶标位置测量的角度误差和到目标半径距离误差。

到目前为止，用经纬仪测量的最大误差源是用打孔钢带导致的半径距离测量误差。如果用激光测距仪替代打孔钢带测量半径，均方根测量误差可以从0.3mm提高到0.2mm。通常使用经纬仪进行初装后的面板调整，微波全息摄影用于描述主反射面表面特性。美国航空航天局（NASA）的深空网（DSN）70m天线用瑞士Leica Geosystems公司的TDM-5000全站仪（也称电子速测仪）进行了测量。这种经纬仪测量垂直和水平角及距离并将测量数据下载到计算机中，计算机将球坐标转换到笛卡尔坐标，并可用指令驱动仪得到1个期望的观测角[1]。

作者简介 翟爱芬 女，1987年毕业于西安电子科技大学。主要从事情报研究工作。

1测量参数

大型天线测量包括机械性能和电气性能测量。机械性能包括面板精度、重力变形等，主要电气性能参数是辐射方向图。对于大口径天线来说，最大的挑战是天线的表面精度和重力变形测量。

1.1机械性能测量

天线制造完成后首先需要测量的是面板精度，一般用经纬仪或微波全息摄影技术。

1）经纬仪测量

天线安装测量技术 篇3

仪表着陆系统 (Instrument Landing System ILS) 是国际民航组织 (ICAO) 确认的标准精密进近和着陆设备, 仪表着陆系统的下滑信标设备通过下滑天线阵向空中发射无线电信号, 为航空器提供进近和着陆所需的下滑道信号。下滑信标天线阵利用地面对无线电波反射的原理, 使航空器接收到实际天线和以地面为镜面的镜像天线共同辐射的合成波形, 通过调整实际天线的挂高, 即改变实际天线和镜像天线的间隔, 产生相应仰角的下滑道。

由于下滑信标工作在UHF频段, 工作波长在1米左右, 反射面的不平整、障碍物、天线安装的三维位置误差等都是影响辐射信号的基本因素, 这些因素都需要在设备电气调整前作好了解。随着下滑信标在全国机场的普及, 特别是在某些地质、地形条件不佳的机场, 场地问题越发引起设备管理人员的关注。

2 下滑信标场地的要求及对下滑信标相关参数的影响

下滑信标安装场地对于辐射信号主要考虑两个因素: (1) 镜像反射面是否平整:由于反射面不平整就不能形成清晰的镜像, 实体天线和镜像天线就不能合成预期的场型; (2) 障碍物产生的二次反射:若下滑天线前方存在地面障碍物, 就可能会产生二次发射, 若二次反射有足够能量到达下滑道, 就会使下滑道波形产生畸变。

民用航空通信导航监视台 (站) 设置场地规范 (MH/T4003.1-2014) 将下滑天线前的场地划分成临界区、敏感区, 规定了相应区域内的场地要求[1]。其中A区为临界区, 该区域内地面不规则或存在障碍物都会对下滑信标的信号造成不可接受的干扰。敏感区是临界区的延伸, 是指在该区域内障碍物可能会影响下滑信标的信号造成干扰。场地对辐射场型的影响的大小也取决于不同天线的方向性图等特性, 所以不同厂家或天线阵的形式, 决定着临界区、敏感区的大小少稍有不同。

由于A区是下滑天线阵及其镜像天线形成下滑道信号的主要区域即波束形成区 (BFA) , 这个区域包含第一菲涅耳区, 其场地的平整度对下滑信号的形成起决定性作用, 可以认为BAF区域是下滑信标天线系统的一部分, 而且它的前向坡度 (FSL) 和侧向坡度 (SSL) 会影响下滑道的各参数。

下滑台址和下滑角的确定在《国际民航航空公约》附件10、14等有明确的要求, 该文只关注BAF区域的前向坡度 (FSL) 、下滑天线阵的后撤距离D和下滑角θ等参数的关系, 有以下公式[2]:

其中, Y是跑道入口点相对于下滑天线反射面在跑道入口处竖直投影点的高度差, 如果跑道入口点高于该投影点, 则Y为正值, 实际上, Y是与SSL相关的。

可见, 下滑角, 天线在跑道端口后撤的距离, 跑道入口高度等参数是相互联系的, 在工艺设计时, 基于机场运用方式、地形条件等因素, 需使上述参数均符合相应的标准要求。在符合规范的地形条件下, 我们按工艺设计的要求施工, 设备经正常的电气调整, 就能满足工作的需要。

另外, 前向坡度 (FSL) 和侧向坡度 (SSL) 还决定了天线机械安装的前向偏置量和横向偏置量。也就是说, BAF区的地形参数对天线机械安装的设置和下滑角、入口高度等参数起决定作用, 所以我们建议将BAF区域的地形测绘数据作为天线调试资料的一部分归档保存, 便于日后的维护工作, 并对BAF区域的地形变化如地面沉降、植被、树木等进行定期检查。

3 下滑台场地测量和天线机械安装及调整的方法

3.1 下滑台址及天线阵基础的测量定位

下滑台机房土建施工前及天线阵基础工艺安装时需对机房和天线阵基础进行测量定位, 一般可根据机场场道施工已有的基准点作为基准, 使用全站仪进行测量, 确定机房和天线阵基础的准确位置, 并需根据工艺施工图对下滑台周边的地形 (标高、坡度、密实度) 进行复核, 如有差异需与建设单位、设计单位联系。因为若下滑天线阵的后撤距离、坡度等出错, 可能使跑道入口高度等参数超出标准, 使该下滑台不能通过飞行校验, 造成不可挽回的损失。

BAF区域的地形测量可参照NORMARK安装手册[3], 以跑道入口点为三维坐标原点, 通过测量多点的标高, 分别代入式 (2) , 可求出三个系数, , 的平均值, 它们分别代表跑道入口处的平均表面标高, 前向坡度FSL的正切值和横向坡度SSL的正切值。

其中, 求前向坡度时, 取样点在下滑天线阵前方300-350米分别与仪表着陆系统B点和A点连线的外侧20米围成的区域内均匀选取;求横向坡度时, 取样点在下滑天线阵前方300-350米分别与仪表着陆系统B点和跑道入口点连线的外侧20米围成的区域内均匀选取。

3.2 天线挂高及调整

根据下滑天线阵的原理可知, 天线挂高是决定下滑角的主要因素, 同时还会影响下滑道宽度, 一般天线阵前都有前向坡度, 计算天线挂高时要根据设计图纸要求的标称下滑角θ和上文所述测算出的FSL, 按以下公式计算:

其中, λ为下滑台工作波长。

除了准确的天线挂高, 天线阵各天线间还需要有准确的高度比。对于零基准天线阵上天线挂高是下天线的2倍, 即天线的高度比为2:1, 由于高度比发生变化会引起下滑角、下滑道宽度和对称性等变化, NORMARC 3545 M型天线技术说明书要求上下天线的间距误差容限为, 所以, 飞行校验时, 如要通过天线挂高调整下滑角时, 需同时调整每个天线的挂高并保持高度比不变。

3.3 下滑天线阵前向偏置及调整

下滑天线阵各天线馈电及下滑角的设计是基于每个下滑天线及其镜像天线同在反射地面的垂直面上, 不然每个下滑天线之间将产生相位误差。下滑天线铁塔基于稳定性考虑是垂直水平面安装的, 当反射地面与水平面存在坡度时, 在天线安装时需把天线阵的每个天线调整到同一平面上, 此平面垂直于反射面, 如图1。具体前置量可按公式 (4) 计算:

若以上天线为基准, 天线阵前方为上坡时, 则中天线前置量为, 下天线前置量为。

我们使用MATLAB软件对M型天线的前向偏置进行模拟, 可知它对远场DDM-曲线的影响是非常明显的, 随着前置量由默认的前置量到增加60MM, 下滑角由3°减低到2.78°, 而且低角度的DDM线性严重变差, 另减小前置量时, 情况和增加时相似。所以在安装时要重视天线前置的准确调整, 需通过下滑天线阵场地的前向坡度的测量计算得出前置量, NORMARC 3545 M型天线技术说明书要求前向偏置的安装误差需控制在范围内[5], 安装调整后可使用经纬仪在下滑天线铁塔一侧来检查。在实际飞行校验时, 如实测的下滑角数据与预设值有较大的出入或下滑道对称性较差, 需检查前向偏置量是否有存在差错才进行下一步的调整。

3.4 下滑天线阵横向偏置及调整

由于下滑天线阵一般安装在跑道中心线一旁120米处, 对于近场每个天线到达航空器时将产生相位差, 通过天线横向偏置来补偿此相位误差。通过天线横向偏置, 跑道中心线及其延长线上的点到三个天线的距离一样, 如图2。图上标出了上、下天线相对中天线的横向偏置量, 是与下滑天线安装场地的侧向坡度有关系的, 横向偏置量的误差容限为。

4 不规范场地的天线机械调整

在实际机场建设中, 一些地质、地形条件复杂的机场, 地形条件很难满足原工艺设计的要求, 而且对地形条件的改造需大量的资金, 在这种情况下只能对天线和设备的某些电气参数的调整进行折中、优化, 使飞行校验的各参数在标准容限内。该文仅阐述通过对天线机械安装的调整来改善下滑道某些参数的常用方法, 其基本思路是在对远场下滑道影响不大的基础上, 改善近场下滑道特性或避开下滑天线前方特定障碍物。对天线默认设置的改变需作好记录归档, 便于日常维护和跟踪。

4.1 调整天线横向偏置改变跑道入口高度

在不规范的场地情况下, 在满足下滑角情况下, 入口高度超出标准时, 对于M型天线阵 (图2所示) , 可增大或减小横向偏置量, 改变近场时天线间的辐射相位从而使入口高度降低。

4.3 通过扭转天线改变跑道入口高度

正常的天线机械安装要求每个天线正面朝向前方, 使每个天线在每一方向的辐射参数一致。但是我们可以利用天线方向性图在远场方向变化平缓、近场方向迅速变小的特性, 通过扭转天线偏向或偏离跑道, 改变近场时上下天线的辐射功率比来调整近场仰角从而改变入口高度。

4.3 通过扭转天线避开下滑天线前方特定障碍物

利用天线方向性图的特性, 通过扭转天线偏离特定障碍物, 使特定障碍物的反射功率变小, 从而改善下滑道特性。

5 结语

下滑天线安装场地及天线机械安装都是影响辐射信号的重要因素, 是设备电气调整的前提和基础, 只有场地满足规范要求, 天线机械安装达到规定精度才能为后续设备电气调整的顺利完成创造条件。在不规范的场地条件难以改变时, 才通过天线的机械安装的调整和电气调整来改善下滑道的某些参数。

摘要：仪表着陆系统下滑信标场地的不规范和天线阵机械安装精度的不足通常会对下滑道的许多参数造成较大的影响, 该文通过分析下滑信标场地和天线阵机械安装对下滑道参数的影响, 阐述了下滑信标场地测量和天线机械安装及调整的方法, 提出了规范的台站场地和精确的天线机械安装是设备电气调整的前提和基础的观点, 为下滑信标天线阵的日常维护、调整提供帮助。

关键词：仪表着陆系统,下滑信标,场地测量,天线,机械安装

参考文献

[1]中国民用航空局.民用航空通信导航监视台 (站) 设置场地规范 (MH/T4003.1-2014) [S].北京:中国民航出版社, 2014.

[2]国际民航组织.国际民用航空公约附件10-航空电信[S].1985.

中短波天线场形测量技术探讨 篇4

1 场形测量方式分析

中短波中对天线发射场形进行测量不是一项简单的工作, 也不是谁都能进行的工作, 需要考虑的因素是多样的, 受到的影响因素非常多, 比如:地形和天气都能使得测量工作变得复杂化。地形在水平方面使得场形的测量在天线周围无法准确测定水平高度, 而在平坦地区也有可能因为江河等的存在无法找到有效测量的点, 使得测量工作开展陷入困境。电台全天进行播音这种特殊的状态下工作效率大大降低, 同时远距离扩大测量半径对其进行测量也会浪费很多资源, 因此, 做出大量的工作却没能得到应有的回报。传统的垂直方向上场形进行测量则利用的是中短波的发射天线。利用热气球携带场强仪上升到之前设定好的位置后利用经纬仪测量好的数据对其位置和情况进行记录和观察, 这种测量方式及其容易受到不稳定的天气等影响, 使得测量的数据不能准确反映测得的实际情况, 产生误差, 而这些误差在未来设备使用中就可能造成重大的影响。这种偏差大, 精确度不够的传统方法在现行的时代中只能是被逐步取代的。在现代科学技术的影响下, 由我国的无线电相关的政府部门牵头, 成立了很多研究短波垂直场形的测量手段的小组, 深入的针对测量中所用到的设备仪器、方式方法进行了探讨和研究。已经不断更新垂直场形测量的相关信息情况, 根据测量的数据等完成设备仪器的生产, 还有软件的研发工作。为了进一步发展需要, 就目前的研究成果进行基础试验, 在其运行的过程中继续观测以得到最终的实验效果。

2 数据需要收集和处理分析

1) 收集工作。通过对无人机进行操纵, 并将需要的安装好GPS的场强仪升入空中, 是新研发的垂直方向的场形测量的主要方式。GPS能确保场强仪准确来到设定好的位置, 然后通过场强仪自动化的测量, 反馈信息, 收集数据信息并对其进行记录, 最后把搜集好的数据直接上传到相应的储存器中, 这就完成了简单的数据收集, 这个过程中需要注意的是设备的安装一定要稳当, 防止出现脱落等现象。同时需要确保设备的工作状态是否进入最佳状态, 以便于采集到最好的数据。通过不断的收集数据, 利用相应的软件进行精确的数据分析、计算等, 才能形成该场形的图形, 供技术人员观测。

2) 对数据进行处理。利用专门的软件可以对垂直场形进行测量, 对自动记录功能的场强仪搜集到的数据进行精确性极高分析和处理, 形成需要场形图。为此, 一款“CQDP场强测量数据处理软件”被引入到数据的分析处理环节中, 用它来分析和处理场强仪带回来的数据, 然后根据需要生成场强图以及测量记录的表格等供研究人员使用。

3 自动记录场强仪分析

GB521 型中短波自动记录场强仪是新研发的一种能自动化进行工作的场强接收机, 它在技术上对于天线和接收机进行合并创新, 不仅能对测量点的数据以及GPS数据进行保存和处理, 还能通过专业软件自动化生成中短波天线的垂直和水平场形。其特点也比较明显。

3.1 电调谐天线系统与主机协调自动化运行

这个新仪器在电调谐天线系统方面进行了创新, 使得电调谐天线系统与主机协调自动化运行, 节省了天线的作用, 但是它又能根据现实存在的不同的频段和不同形式的具体情况进行差异性修正。因此, 需要在使用时对其进行自动化的修改和设定, 场强值也就能在使用过程中实现自动读取的功能。

3.2 周期校对、测量和记录

在对仪器进行测量时自动化矫正测量渠道, 周期对各类场强数据进行自动记录, 自动化读取记录好的数据。这种设备的自动化属性能有效减少测量误差。

3.3 自动化高精准定位系统GPS的应用

仪器内采用航空GPS型的天线进行高精准定位有效提高了测量的精度和准度, 也保证了数据的精准性。

4 数据处理软件

关于对场形测量的数据处理软件很多, 市面上的软件有一个最大的弊端就是配套问题。与仪器进行配套才能使得数据的处理更高效, 因此“CQDP场形测量数据处理软件”, 被引入场形测量的数据的分析和处理工作中, 以便能实现数据自动以文本的形式进入场形测量数据的处理软件之中, 然后利用记录的数据, 由CQDP场形测量数据处理软件对各类实测距离、角度等进行自动计算和保存;再然后根据具体的需要自动筛选各类数据, 通过计算和精确绘图准备下个环节;最后是根据软件计算后处理好的数据结合并和统一基础参数, 对水平和垂直方向上的场强方向图进行自动化生成, 为了方便查看, 自动生成处理后的数据报表。

5 结束语

总之, 新的场强测量技术搭配相应的软件能高效的对场强进行测量, 能够最迅速处理数据, 有效减少工作失误的同时提高了测量工作的效率。

参考文献

[1]王丽楠.中短波天线场形测量新技术分析[J].信息化建设, 2015 (12) :60-61.

[2]王丽楠.中短波天馈线系统安装技术应用探讨[J].信息化建设, 2016 (1) .

浅析中短波天线场形测量新技术 篇5

中短波天线场强所主要是工作就是实现场形测量,针对中短波天线的发射效果进行有效的验证,中短波天线场性测量新技术的运用,通过对场形测量,及时的了解天馈线系统的工作情况,检查它是否处于正常的工作状态,从而能更加全面的了解和掌握其设计效果,同时利用天线场形测量技术,能够快速、有效的对中短波天线发射系统进行实时了解和调整,确保天线系统处于一个正常的工作状态,保障状态的优良性。

中短波测量工作会受到多个方面的干扰,给中短波天线发射场形测量增加了难度,提高了工作量。如 :播音时间、地形气候等多个方面。为测量工作带来了很多不利的影响。特别是对于执行水平场形测量工作进行过程中,地形更是给测量工作带来巨大的挑战,河流、湖泊等一些因素, 导致完整水平高度测量面缺乏,道路纵横交错,难以找到合适的测试点等一些列的问题都会影响测试效果,提高测试难度, 并且一些电台的播音时间都是保持全天候的,无法降低功率,所以只能增加测量的半径,采用远距离的方法进行测量,从而增加了测量工作量,提高了测量准备时间,为中短波测量工作正常有序的进行带来了阻碍。

在以往传统中,中短波发射天线场形测量一般采用的是利用热气球的方式,但是这种方式缺乏安全性,将场强仪升入空中,利用经纬度来判断气球的位置,进行观察,这种方法缺乏科学依据,测试结果不能保证其准确性。目前,随着技术的不断提高,对中短波发射天线的场形测量技术越来越成熟,虽然在国内外仍然缺少更加先进的测量设备和测量措施,维护工作也存在一定的缺陷,但是在我国无线管理局的引导下,对无线测量方法和测量设备进入全面的深入的研究和探讨。随着研究的不断深入,当前关于垂直场形测量仪器生产以及其中的软件研制已经基本完成, 步入试验阶段,这对于中短波发射天线场形测量技术的使用具有十分重要的意义。

2 场形测量的数据收集和数据处理

(1)数据收集。新型的垂直场形测量措施,主要就是利用无人飞行器的方式, 将相关的仪器和设备通过无人飞行器带入指定的空中,从而确认位置,收集数据, 完成测量工作。具体过程是 :

第一,无人飞行器携带场强仪和GPS仪器升入空中,确认空中位置 ;

第二,场强仪器自动控制执行测量, 对场强数据进行记录 ;

第三,将获得的数据存入存储设备, 完成测量工作。

第四,利用软件加强数据的处理和分析,绘制相应的场形图进行分析观测。

(2)数据处理。测量船只场形测量完成后,对储存器中的数据通过相关的软件仪器进行分析,绘制出相应的场形图。而这个过程主要依靠研制的CQDP场强测量数据的处理软件。该软件能够有效的将收集到的数据进行分析和处理,并且根据数据自动的绘制场强方向图和相关的记录。

3 GB521 型中短自动记录场强仪

GB521型中短波自动记录场强仪是集天线与接收机为一体的全自动的场强接收机。该仪器具有自动性,能够自动的接收数据和存储数据,能够自动的绘制出中短波天线垂直场形和水平场形,提高测量水平,使测量更加的方便。GB521型中短波自动记录场强仪主要技术特点表现在以下的几个方面 :

(1)全自动电调谐天线系统。仪器中安装自动电调谐天线系统,能够与主机同步协调,测量的数据和频段以及不同形式的天线都能够自动调节系数,自动修正, 自动读出场强值。

(2)自动校对,自动测量,自动记录。仪器在测量的过程中,各个方面的数据和测量记录能够同步的读出,并且自动校对、测量、记录。

(3)精度CPS定位。该仪器中采用了高精准的GPS模块,能够更为准确、精准的提供相关的数据,提高测量的精准性。

(4)中短波测量天线。适应短波场形测量,相当于定制天线,符合场地测量的需求,满足场地测量的要求。

(5)高抗干扰性能。抗干扰是保障数据接收质量的一个最基本的要求,GB521型中短波自动记录场强仪系统能够有效的排除临近天线发射的干扰,抗干扰性强。

(6)体积小,重量轻。方便无人机携带,适合空中的测量,提高测量的安全性。

4 场形测量数据处理软件

配套中短波自动记录场强仪的CQDP场形测量数据处理软件具有将记录数据进行自动计算自动筛选自动绘出垂直或水平场强方向图和形成场强测量记录表格等功能CQDP场形测量数据处理软件的主要功能如下 :

第一,能够自动的读取场强仪的数据记录,并且能够以文本的方式将所获得的数据进行处理,如 :场强值测量的时间、测量的数据、测量的范围以及测量的经纬度等,一些相关的数据。

第二,场形测量数据处理软件能够根据所得到的数据和GPS记录,能够自动的计算所需要的相关的数据。如 :测量点与天线距离方位角、仰角等。

第三,数据筛选。能够自动的对测量过程中的数据进行筛选,天线参数的计算和绘图都是会根据自动筛选得到的数据。

第四,绘制场强方向图根据计算的结果,将数据进行合并统一,通过结合其它计算功能,统一数据,并自行绘制相关的坐标图和场强方向图形,通过存储和放大,方便测量计算,操作,观测。

第五,系统生成报表后,将所有记录和数据进行处理后,绘制相应的表格或者以文字的形式记录下来,方便查看和操作。

第六,天线参数计算。如果中波天线的场强测量数据比较完整 ( 比如水平测量360。),并且输入当时的发射机功率, 在绘制出的场形图界面中,可以自动计算出天线增益、前后比以及半功率角等天线参数。

矿井皮带安装测量技术 篇6

1 煤矿用皮带的基本特点

带式输送机是利用输送带的连续运作带动输送带上的物品运动实现运输的设备, 这类输送机的运输能力大、耗能低且不易对运输物品造成损坏, 它不仅能运输煤炭类的散装物料, 对于一些大型成品甚至是工作人员, 它也能够运输。本文就其种类和结构进行简单介绍。

1.1 带式输送机的种类

带式输送机的分类主要是按照结构分的, 其种类丰富, 包括通用式、移动带式、压带式、气垫式和网带输送机等。

1.2 带式输送机的基本组成及工作原理

带式输送机的的结构包括五部分, 即输送带、托辊、驱动装置、机架、拉紧装置和清扫装置。带式输送机的工作原理是输送带 (也就是皮带) 绕过传动滚轴以及改向滚轴, 然后与拉紧滚轴连接, 形成一个环形回路, 其中, 拉紧装置是为输送带的运作提供保障的。在运作过程中, 驱动装置也就是动力来源, 将传动滚轴启动, 利用滚轴与传送带上的摩擦让传送带运动起来, 使得传送带上的货物与传送带一起运动, 等货物运送到指定位置时, 再用卸载装置进行卸载。带式输送机的的结构包括六部分, 即输送带、托辊、驱动装置、机架、拉紧装置和清扫装置。其中, 输送带是进行货物运输的主体, 要求有足够的强度和承载力, 常见的输送带有橡胶的、塑料的和钢丝绳的;托辊是用来承托运输带的部件, 它体积比较小, 但在一个运输机上有许许多多, 其总重量可占整个运输机的30%以上, 所以对其要求就是使用寿命长且牢固;驱动装置是运输机运作的动力来源, 对它的要求相对较高, 通常包括要求电动机能够无载启动, 能够任意调节输送带的速度, 能在频繁启动下稳定工作, 有一定的过载保护措施;机架是用来支撑整个输送机的装置, 它分为头部、中部和尾部, 对它的要求就是牢固稳定, 硬度大;拉紧装置是将输送带和滚轴拉紧, 确保两者间的摩擦, 达到正常运行的目的;制动装置是为了确保设备的紧急或准确停车, 这一装置包括逆止器和制动器两部分, 前者是防止向上运输停车时运输带出现倒退现象, 后者是则是针对向下运输而言的, 确保准确停车。

2 准备工作

皮带的安装要以测量所得数据为依据, 所以安装前的测量标定工作显得十分重要。由于大皮带的安装有着高精确度和高效率的要求, 为了确保设备能够进行准确的安装, 前期的标定工作需做足准备。其准备工作的内容可以分为以下几部分:第一, 搜集安装地矿机的设计图及相关档案资料, 对原始的观测记录进行整理和分析;第二, 现场实地考察, 发现现场存在的实际问题以及与资料的对应程度, 考察资料的真实性和可靠性;第三, 对可靠性较差的资料以及实际操作中需要的但资料库中缺少的资料进行补测, 完善资料结构;第四, 测量仪器的准备工作, 不仅要把需要用到的仪器进行整理归类, 还需对这些仪器进行精确度的校验, 确保仪器的正常运行;第五, 由于测量标定工作是在室外进行的, 难免会有一些自然因素的影响, 为了确保仪器测量的准确性, 要提前考察当天的天气情况, 对风流较大的地方设置挡风装置, 减少测量误差;第六, 对工作人员进行明确的分工, 并做好监管和统筹工作。

3 方法和步骤

1) 确定放线要素。确定放线要素, 也就是要确定需要在什么地方标定什么性质的线。这是需要根据设计要求进行的, 一般情况下, 现场标线要做到以下几步:第一, 皮带中心线的标定, 这一标定是在运输顺槽中进行的, 且一般是20m一个;第二, 前部运输机链轮中心线的标定;第三, 卸载滚筒中心线的标定;第四, 腰线的标定。这些标定都有严格的要求, 后面具体的标定方式需结合具体的带式运输机构造决定。

2) 检查实测导线资料。实测导线资料的完整和准确会影响到现场各中线的标定工作, 所以, 必要时要进行实地检测, 确保实际情况与资料记载相符, 如若出现偏差, 则需进行补测。

3) 计算标定数据。在实际操作过程中, 环境因素会对测量过程产生很大影响, 许多因素都会致使导线点与皮带中心线发生偏离, 这时就需要计算两者间的距离, 这一计算过程都是通过专门的计算程序进行的。计算标定数据时应以实际情况为准, 不能完全依赖于设计。

4 资料整理

对所有前期资料的整理是皮带安装前的最后一个步骤, 所需整理的资料包括以下三方面:第一, 将补测的资料进行反复计算验证, 并与原始资料比较, 分析误差产生的原因;第二, 对搜集到的标定数据进行计算和绘图处理;第三, 根据计算所得的导线与中心线的偏离值, 确定皮带中心线。

5 现场标定

5.1 皮带安装

安装的方式有很多, 其中一种就是会战式的分段安装, 这种安装方式对精度要求非常高, 在具体安装过程中需借助测距仪器严格把控精度, 这一安装方法的最大优点就是可以缩短安装时间。皮带安装不仅要确保皮带与滚轴的安装, 还不能忽视机头和机尾的正确安装, 确保运输机正常运作。

6 注意事项

在矿井皮带的安装测量过程中, 最为讲究的就是精度问题, 为了确保高精度, 在安装测量中要注意一下事项:第一, 安装方位的最终确定应该首先遵循设计图纸的设计要求, 其次以实测导线和施工中线为依据;第二, 在测量导线点到皮带中心线的距离时, 一方面要在测量时尽可能的确保其与巷道垂直, 提高精确度, 另一方面是要进行多个导线点的测量, 使得测量数据更具有说服力;第三, 由于标定人员与施工人员大多数情况下不是同一批人, 所以在安装过程中可能出现用错点的现象, 为了减少这一失误, 施工部门需派人参与标定工作, 了解每一个点的具体含义及位置。

7 结语

综上所述, 矿井皮带具有很多特殊性, 其安装测量工作也是一项较为繁琐的流程, 特别是标定过程, 对整个安装测量过程显得十分重要。本文通过对这一过程的详细描述, 发现其中可能存在隐患的地方, 在文章最后提出几大注意事项, 以供参考。

摘要：本文主要从介绍煤矿用皮带的基本特点入手, 然后对矿井皮带安装测量的过程进行分步介绍, 主要介绍其前期准备工作、方法和步骤、资料整理、现场标定以及注意事项, 最后得出结论。

关键词：矿井,皮带,安装测量技术

参考文献

[1]尹东光, 张新运, 李庆华, 梁斌.综采工作面皮带安装测量技术[J].煤矿现代化, 2007.

[2]周玉华, 尹东光, 曾凡盛, 徐泮林, 宋文龙.矿井皮带安装测量技术[J].矿山测量, 2000.

厂房预制构件安装测量技术 篇7

1 柱子的安装测量

1.1 柱子安装时的测量

柱子安装时应满足的要求是保证柱子的平面和高程位置均符合设计要求, 且柱身垂直。预制钢筋混凝土柱吊起插入杯口后, 应使柱底三面的中线与杯口中线对齐, 并用硬木楔或钢楔作临时固定, 如有偏差可用锤敲打楔子拨正。其偏差限值为±5 mm。

1.2 柱子垂直校正测量

进行柱子垂直校正测量时, 应将两架经纬仪安置在柱子纵、横中心轴线上, 且距离柱子约为柱高的1.5倍的地方, 先照准柱底中线, 固定照准部, 再逐渐仰视到柱顶, 若中线偏离十字丝竖丝, 表示柱子不垂直, 可指挥施工人员采用调节拉绳, 支撑或敲打楔子等方法使柱子垂直。经校正后, 柱的中线与轴线偏差不得大于±5 mm;柱子垂直度容许误差为H/1000, 当柱高在10 m以上时, 其最大偏差不得超过±20 mm;柱高在10 m以内时, 其最大偏差不得超过±10 mm。满足要求后, 要立即灌浆, 以固定柱子位置。

2 吊车梁的安装测量

2.1 吊车梁安装时的中线测设

根据厂房矩形控制网或柱中心轴线端点, 在地面上定出吊车梁中心线 (亦即吊车轨道中心线) 控制桩, 然后用经纬仪将吊车梁中心线投测在每根柱子牛腿上, 并弹以墨线, 投点误差为±3 mm。吊装时使吊车梁中心线与牛腿上中心线对齐。

2.2 吊车梁安装时的标高测设

吊车梁顶曲标高, 应符合设计要求。根据+0.000标高线, 沿柱子侧面向上量取一段距离, 在柱身上定出牛腿面的设计标高点, 作为修平牛腿面及加垫板的依据。同时在柱子的上端比梁顶面高5～10 cm处测设一标高点, 据此修平梁顶面。梁顶面置平以后, 应安置水准仪于吊车梁上, 以柱子牛腿上测设的标高点为依据, 检测梁面的标高是否符合设计要求, 其容许误差应不超过±3～±15 mm。

3 吊车轨道的安装测量

3.1 在吊车梁上测设轨道中心线

3.1.1 用平行线法测定轨道中心线

吊车梁在牛腿上安放好后, 第一次投在牛腿上的中心线已被吊车梁所掩盖, 所以在梁面上须投测轨道中心线, 以便安装吊车轨道。

3.1.2 根据吊车梁两端投测的中线点测定轨道中心线

根据地面上柱子中心线控制点或厂房矩形控制网点, 测设出吊车梁 (吊车轨道) 中心线点。然后根据此点用经纬仪在厂房两端的吊车梁面上各投一点, 两条吊车梁共投测四点, 其投点容许误差为±2 mm, 再用钢尺丈量两端所投中线点的跨距, 看其是否符合要求, 如超过±5 mm, 则以实测长度为准予以调整。

3.2 吊车轨道安装时的标高测设

在吊车轨道面上投测好中线点后, 应根据中线点弹出墨线, 以便安放轨道垫板。在安装轨道垫板时, 应根据柱子上端测设的标高点。测设出垫板标高, 使其符合设计要求, 以便安装轨道。梁面垫板标高测设时的容许误差为±2 mm。

3.3 吊车轨道的校核

在吊车梁上安装好吊车轨道以后, 必须进行轨道中心线检查测量, 以校核其是否成一直线:还应进行轨道跨距及轨顶标高的测量, 看其是否符合设计要求。检测结果要作出记录, 作为竣工验收资料。轨道安装竣工校核测量容许误差应满足以下各检查要求。

(1) 轨道中心线的检查:安置经纬仪于吊车梁上, 照准预先在墙上或屋架上引测的中心线两端点, 用正倒镜法将仪器中心移至轨道中心线上, 而后每隔18 m投测一点, 检查轨道的中心是否在一直线上, 其容许偏差为±2 mm, 若超限, 则应重新调整轨道, 直至达到要求为止。

(2) 跨距检查:在两条轨道对称点上, 用钢尺精密丈量其跨距尺寸, 其实测值与设计值相差不得超过±3～±5 mm, 否则应予以调整。轨道安装中心线经调整后, 必须保证轨道安装中心线与吊车梁实际中心线的偏差小于+10 mm。

(3) 轨顶标高检查:吊车轨道安装好后, 必须根据在柱子上端测设的标高点 (水准点) 检查轨顶标高。必须在每两轨接头之处各测一点, 中间每隔6 m测量一点, 其容许误差为±2 mm。

4 屋架安装测量

4.1 柱顶抄平测量

屋架是搁在柱顶上的, 在屋架安装之前, 利用水准仪或钢尺, 在各柱顶部测设相同高程数据的标高点, 以作为柱顶抄平的依据, 据此安装屋架, 才能保证屋架安装平齐。

4.2 屋架定位测量

屋架安装前, 需用经纬仪或其他方法在柱顶上测设出屋架的定位轴线, 并应弹出屋架两端的中心线, 以作为屋架定位的依据。屋架吊装就位时, 应使屋架的中心线与柱顶上的定位线对准, 其允许偏差为±5 mm。

4.3 屋架垂直控制测量

在厂房矩形控制网边线上的轴线控制桩上安置经纬仪, 照准柱子上的中心线, 固定照准部, 然后将望远镜逐渐抬高, 观测屋架的中心线是否在同一竖直面内, 以此进行屋架的竖直校正。当观测屋架顶有困难时, 也可在屋架上横放三把1 m长的小木尺进行观测, 其中一把安放在屋架上弦中点附近, 另外两把分别安放在屋架的两端, 使木尺的零刻划正对屋架的几何中心, 然后在地面上距屋架中心线为1m处安置经纬仪, 观测三把尺子的1m刻划是否都在仪器的竖丝上, 以此即可判断屋架的垂直度。也可用悬吊垂球的方法进行屋架垂直度的校正。屋架校至垂直后, 即可将屋架用电焊固定。屋架安装的竖直容许误差为屋架高度的1/250, 但不得超过15 mm。

参考文献