雷达自动化标定校准系统
技术领域
本实用新型涉及雷达标定校准领域，尤其涉及一种雷达自动化标定校准系统。
背景技术
在雷达产品生产过程中，产品的标定校准和生产测试验证是产品技术达标及质量控制的重要环节，同时也对产品的生产成本、生产效率与交货周期都有重要影响。
雷达产品的出厂测试需要根据具体的雷达型号，对产品参数进行标定校准，以达到出厂标准的产品性能。现有技术中，以上流程通常采用人工或人工参与操作，步骤烦琐且人力成本较高，同时标定校准的准确度难以保证，另外数据无法同步电子化归档保存，后期处理和查询等还会增加工作量。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型旨在提供一种雷达自动化标定校准系统。
技术方案：本实用新型实施例中提供一种雷达自动化标定校准系统，包括：测试轨道、反射面板、计算控制装置和雷达标定平台，其中：
所述测试轨道，包括至少两条的轨道和支撑轨道的支架；
所述雷达标定平台，包括轨道车、雷达支架、置物安装架和激光测距传感器，所述轨道车包括伺服控制器、传动齿轮、皮带和行动轮，伺服控制器用于控制传动齿轮转动，传动齿轮通过皮带带动行动轮转动使得雷达标定平台于测试轨道上移动；所述雷达支架置于所述轨道车之上，用于承载雷达；激光测距传感器用于测得与反射面板之间的激光距离；置物安装架置于所述轨道车之上，用于承载所述计算控制装置；
所述反射面板，面向所述雷达标定平台设置；
所述计算控制装置，用于雷达标定平台到达指定位置时分别控制雷达和激光测距传感器测量与反射面板之间的距离，接收雷达测得的与反射面板之间的距离和激光距离后，反馈至雷达进行校准。
具体的，所述雷达支架设置为在指定位置的范围内使得承载的雷达的测距方向正对所述反射面板，所述雷达支架为法兰固定型雷达测试支架。
具体的，所述雷达标定平台包括：多个激光测距传感器，若所述计算控制装置接收得到的各个激光测距传感器测得的激光距离之间的偏差超过距离偏差阈值，则所述计算控制装置发出相应提示。
具体的，所述雷达标定平台还包括：水平传感器，与所述计算控制装置通信连接，用于检测目标对象的水平状态，若目标对象的水平状态的偏差超过水平偏差阈值，则所述计算控制装置发出相应提示；所述目标对象包括雷达、激光测距传感器。
具体的，所述支撑轨道的支架为高度调节支架，用于调整轨道高度。
具体的，所述雷达支架与所述轨道车之间活动连接，若雷达的水平状态的偏差超过水平偏差阈值，则所述计算控制装置控制雷达支架或/和高度调节支架进行位置调整。
具体的，还包括：电磁屏蔽室，内部表面设有微波吸收材料，所述测试轨道、反射面板和雷达标定平台均设置于电磁屏蔽室内。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：雷达标定校准自动化，无需人工进行参与；提高雷达标定校准的准确度，保证校准后的雷达达到出厂标准的产品性能。
附图说明
图1为本实用新型实施例中提供的雷达自动化标定校准系统整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例中提供的雷达自动化标定校准系统侧后方视图；
图3为本实用新型实施例中提供的雷达自动化标定校准系统侧前方视图；
图4为本实用新型实施例中提供的雷达标定平台的正侧方视图；
图5为本实用新型实施例中提供的轨道车的结构视图；
图6为本实用新型实施例中提供的通用型雷达测试支架结构图；
图7为本实用新型实施例中提供的法兰固定型雷达测试支架结构图；
图8为本实用新型实施例中提供的轨道连接板及支架分解图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
参阅图1，其为本实用新型实施例中提供的雷达自动化标定校准系统整体结构示意图；参阅图2，其为本实用新型实施例中提供的雷达自动化标定校准系统侧后方视图；参阅图3，其为本实用新型实施例中提供的雷达自动化标定校准系统侧前方视图；参阅图4，其为本实用新型实施例中提供的雷达标定平台的正侧方视图；参阅图5，其为本实用新型实施例中提供的轨道车的结构视图。
本实用新型实施例中提供一种雷达自动化标定校准系统，包括：测试轨道2、反射面板3、计算控制装置和雷达标定平台1，其中：
所述测试轨道2，包括至少两条的轨道和支撑轨道的支架；
所述雷达标定平台1，包括轨道车、雷达支架、置物安装架12、13和激光测距传感器，所述轨道车包括伺服控制器28、传动齿轮、皮带49和行动轮，伺服控制器28用于控制传动齿轮转动，传动齿轮通过皮带49带动行动轮转动使得雷达标定平台于测试轨道上移动；所述雷达支架置于所述轨道车之上，用于承载雷达；激光测距传感器用于测得与反射面板之间的激光距离；置物安装架12、13置于所述轨道车之上，用于承载所述计算控制装置；
所述反射面板，面向所述雷达标定平台设置；
所述计算控制装置，用于雷达标定平台到达指定位置时分别控制雷达和激光测距传感器测量与反射面板之间的距离，接收雷达测得的与反射面板之间的距离和激光距离后，反馈至雷达进行校准。
本实用新型实施例中，所述雷达支架设置为在指定位置的范围内使得承载的雷达的测距方向正对所述反射面板3。
本实用新型实施例中，还包括：电磁屏蔽室，内部表面设有微波吸收材料，所述测试轨道2、反射面板3和雷达标定平台1均设置于电磁屏蔽室内。
在具体实施中，雷达标定平台1、测试轨道2及反射面板3位于电磁屏蔽室内部，电磁屏蔽室内侧、上侧及下侧(未于图中示出)均可以布置吸波材料，构成电磁屏蔽层4，将整个电磁屏蔽室构成微波暗室，提供电磁屏蔽环境，隔绝散射的电磁信号对雷达产品测试的干扰，提高标定校准的准确度。反射面板3垂直设置在雷达标定平台1正前方，反射面板尺寸可以超出雷达标定平台1周边范围，保证安装在雷达标定平台1上的雷达的发射波都能够被反射面板3所反射。
在具体实施中，反射面板3可以是金属材质，用以反射激光和雷达，因此雷达正对反射面板3、雷达标定平台1正对反射面板3可以避免由于其他位置而带来的距离测量上的误差，提高标定校准的准确度。
在具体实施中，雷达标定平台1主体框架由上下两层井字框架以及中间的4根支撑柱5构成稳定的架构，其中上层井字框架由与支撑柱5相连的框架横板6、框架横板7以及平行固定在其上的框架竖版8、框架竖版9构成，框架横板6和框架横板7上同时安装了两个深度不同的左侧U型支架10、右侧U型支架11，两个U型支架上可以分别固定有左侧置物安装架12和右侧置物安装架13，置物安装架上可以放置笔记本电脑或其他具备计算能力的装置作为控制交互系统的软件运行载体(计算控制装置)，以及安装放置直流电源、多功能电源变换板等其他外部设备，下层井字框架与上层井字框架相同，由框架横板14、框架横板15以及框架竖版16、框架竖版17构成，在下层井字框架上主要装配有轨道车系统，在轨道车的前端部分的框架横板7、框架横板15的外侧位置分别固定有两块竖直的上安装挡板18和两块下安装挡板19，多台红外激光测距定位器20可以分别安装在两块上安装挡板18外侧和两块下安装挡板19内侧。
本实用新型实施例中，所述雷达标定平台1还包括：水平传感器22，与所述计算控制装置通信连接，用于检测目标对象的水平状态，若目标对象的水平状态的偏差超过水平偏差阈值，则所述计算控制装置发出相应提示；所述目标对象包括雷达、激光测距传感器。
在具体实施中，在下安装挡板19上固定有前横杆21，在其凹槽位置，可以嵌入安装了水平传感器22，同时可以在上下两层的框架横板、框架竖版以及雷达支架上都安装了水平传感器22，确保雷达标定平台1在安装和运行测试过程中整体保持水平，保证其与水平轨道的适配，从而能够顺畅稳定的工作运行，提高标定校准的准确度。
在具体实施中，激光测距传感器测得的激光距离，指激光测距传感器和反射面板之间的单程距离，激光距离和实际距离之间的偏差是较小的，因此通过在相同的指定位置上的激光距离和雷达测得的与反射面板之间的距离的偏差，对雷达进行校准，可以提供标定校准的准确度，其中指定位置是在标定校准前确定得到。
本实用新型实施例中，所述雷达支架为法兰固定型雷达测试支架24。
在具体实施中，通用型雷达测试支架23或法兰固定型雷达测试支架24都可以安装在上层井字框架的两块框架竖板上。通过两种不同支架，可以对所有种类的物位雷达产品进行装配固定，上架测试。其中通用型雷达测试支架23可以实现多台套产品的并列装配和分层装配，同时进行单批次多台套产品测试，可以极大提高测试效率，充分发挥自动测试的优越性，满足量产测试的需求，法兰固定型雷达测试支架24可以提高雷达固定的稳定性，保证标定校准的准确度。
参阅图6，其为本实用新型实施例中提供的通用型雷达测试支架结构图；参阅图7，其为本实用新型实施例中提供的法兰固定型雷达测试支架结构图。
在具体实施中，通用型雷达测试支架23采用测试支架安装板2301、测试支架连接柱2302以及与各种类型雷达配合的测试工装配合构成，根据测试需要，可以采用多层结构进行扩展，实现并列、分层多台套雷达产品的同时测试；法兰固定型雷达测试支架24采用法兰固定夹板2401、法兰固定夹板2402和连接底板2403构成，可以将带有大型固定法兰盘的产品固定上架测试，该测试支架可以兼容多种不同型号的固定法兰盘尺寸，提高雷达固定的稳定性。
在具体实施中，轨道2主要由支架33、轨道支撑架34、角钢轨道35、轨道连接板36、角钢固定板37构成。角钢轨道35采用角钢固定板37通过螺丝固定在轨道连接板36上，一片轨道连接板36有两个支架33连接固定。在每段角钢轨道35中部，采用轨道支撑架34进行轨道的加固支撑。支架33和轨道支撑架34可以进行高度调节，在整体轨道安装时通过水平尺及其他测量工具进行精确调节，使整个轨道35实现平行放置和水平架设，克服电磁屏蔽室地面平整度，留出安放电磁屏蔽材料(吸波材料)的空间，将吸波材料铺满底面，轨道2嵌入吸波材料中，从而最大限度减小底面反射杂波对雷达标定校准的影响，和结构件加工误差等各种有可能出现的轨道2偏斜、翘曲等问题。在轨道2最前端的一块轨道连接板36上安装有脱轨防护杆，最末端的轨道连接板则固定着反射面板3，从轨道两端防止雷达标定平台1发生意外脱轨。
在具体实施中，反射面板3可以包括九块平面钢板201，金属板背面包括6个T型板构件202用于金属板与固定支架203的固定。固定支架203包括4片支架板，底部与轨道末端的轨道连接板36垂直固定。上部固定板2031及中部固定板2032分别与中部位置和底部位置的各两个T型板构件202进行连接固定，将固定支架203与九块平面钢板板201固定在一起。
在具体实施中，轨道车包括两个前部行动轮25、两个后部行动轮26、伺服电机27、伺服控制器28、电池组29、电源逆变器30以及多级传动系统构成。两个前部行动轮25和两个后部行动轮26通过4个同样的悬挂结构32分别与下层框架横板15、下层框架横板14固定在一起。
在具体实施中，多级传动系统中的主动转轴31通过左右各两条皮带49带动两个前部行动轮25，带动轨道车进行运动位移。在右侧置物安装架13底部设置伺服控制器28，左侧置物安装架12设置电源逆变器30。在下层井字框架中的框架竖版16和框架竖版17上都分别安装有对称的中轴支架板38，用于中心传动齿轮的中轴固定。电池组安装板39可以在中轴支架板选配安装，与可以选配安装在下层框架上的扩展电池组安装板50一起，供不同种类的动力电池的安装固定使用。
在具体实施中，伺服电机27固定在电机固定板41上，传动齿轮40为套接在伺服电机27转动轴上的齿轮。中心转轴43通过中心转轴固定器42与安装板固定，传动齿轮44、传动齿轮45都以中心转轴43为轴心，其中传动齿轮44由传动齿轮40带动，同时带动中心转轴43及传动齿轮45运动，再通过传动齿轮46带动主轴48及与其装配一体的主动转轴31一起转动，主轴48通过主轴固定器固定在下层框架竖版的底部。主动转轴31最终通过左右各两条皮带49带动前部行动轮25运动，实现雷达标定平台1在轨道2上的位移。通过多级传动系统，即采用传动轮(轴)组加上皮带轮的方式将伺服电机与行动轮连接在一起，传递动力采用三级同轴减速设计，齿轮44、45采用以中心转轴43同轴的安装方式，相比三个齿轮的减速设计，增大了传动比，同时承受载荷的能力也大大增加，节省安装空间。皮带传动具有结构简单，传动平稳，价格低廉和缓冲吸震等特点，总的传动比可以达到1:10.5，实现通过小电机带动整个雷达标定平台1的位移，达到节能高效、降低成本的目的。
参阅图8，其为本实用新型实施例中提供的轨道连接板及支架分解图。
本实用新型实施例中，所述支撑轨道的支架33为高度调节支架，用于调整轨道高度。
在具体实施中，支架33由固定盘3301，螺杆套3302，调节螺母3303，调节螺杆,3304，连接螺栓3305构成。可以通过调节螺杆3304的高度调节控制轨道板连接板36两端的水平位置，从而与轨道支撑架34一起对整个轨道的水平位置进行调节控制，这对于降低轨道安装场地的前期施工要求，提高轨道安装的灵活性有重要的意义，保证雷达标定校准的准确度。
本实用新型实施例中，所述雷达标定平台包括：多个激光测距传感器，若所述计算控制装置接收得到的各个激光测距传感器测得的激光距离之间的偏差超过距离偏差阈值，则所述计算控制装置发出相应提示。
在具体实施中，在同一指定位置上得到的多个激光距离之间的偏差存在超过预设的距离偏差阈值，表明雷达标定平台1的水平状态或者雷达测距方向、雷达标定平台正对反射面板3出现问题，需要进行校正，提升雷达标定校准的准确度。
本实用新型实施例中，所述雷达支架与所述轨道车之间活动连接，若雷达的水平状态的偏差超过水平偏差阈值，则所述计算控制装置控制雷达支架或/和高度调节支架进行位置调整。
在具体实施中，进行位置调整直到雷达的水平状态与水平之间的偏差小于水平偏差阈值；激光距离之间的偏差超过距离偏差阈值时，所述计算控制装置同样可以控制雷达支架进行位置调整，直到激光距离之间的偏差小于距离偏差阈值。
本实用新型实施例中，所述计算控制装置将多个指定位置上的雷达测得的与反射面板之间的距离和激光距离之间的偏差进行拟合得到校准曲线，依据校准曲线对雷达进行校准。
在具体实施中，在电磁屏蔽室内设有微波吸收材料的实验室理想条件下，激光测得的激光距离以及对激光距离进行处理后得到的距离数值，是十分接近实际距离的，可以作为标定校准的参考。
在具体实施中，在存在多个激光测距传感器的情况下，可以在同一指定位置上的激光距离进行综合，例如计算平均数值，避免某一激光测距传感器本身的误差而导致的结果的不准确，之后再计算得到用于进行拟合的偏差。拟合得到的校准曲线即表示雷达测得的距离和校准距离(或由激光距离计算得到的平均数值)之间的对应关系，在实际应用中雷达测得的距离可以通过校准曲线的对应关系确定对应的校准距离，通过测得的距离与校准距离之间进行相加或相减等计算后，雷达可以输出十分接近真实距离的校准后的距离数值。
