关于天线主副反射面的测量

对于现代航空、航天以及车辆、船舶的通信过程中， 雷达天线起着举足轻重的作用，在天线运行过程中，受重力、风载荷、温差等因素影响，主副反射面表面精度和副反射面姿态需要进行实时测量，以满足天线系统电性能指标需求。

但由于天线的尺寸很大，且对形状误差要求很高，用传统的接触式测量方案，作业难度非常大，且效率很低，故此迫切需要一种更先进、高效、便利的测量方法，以满足需要。

9D激光雷达（9D LADAR）检测方法

为解决大面型、轻负载、高精度、高效率测量的难题，API公司研发出了9D激光雷达 - 9D LADAR（请参考图1），9D激光雷达的工作原理为：采用光频域干涉测量技术（OFCI – Optical Frequency Chirping Interferometry）对待测目标进行非接触的高精度空间数据采集，拥有极高的测量精度、以及超凡的测量效率，同时提供X、Y、Z、I、J、K、R、G、B参数。

图1：9D激光雷达（9D LADAR）

使用9D激光雷达进行测量，具有以下诸多优势：

- iVision智能视觉模块协助整套系统实现更加快速精准的特征识别；

- 强大的编程自动化测量及远程测量功能；

- 嵌入式控制系统&信号处理模块（无需外部控制箱）；

- 基于OFCI光频域干涉测量法，引领实现独一无二的超高精度非接触测量；

- 高达20,000点/秒的数据采集速率；

- 紧凑、小巧、应用广泛，可轻松加载于机器人、导轨、龙门CMM，实现自动测量。

图2：9D激光雷达应用示意

（左上：白车身近线测量；右上：大型航空器部件测量及舱段对接；左下：集成AGV的大型部件自动化测量；右下：大型风电叶片测量）

某小型民用天线的外形检测要点&测量需求

1）检测天线外形相对于支撑架体的定位；

2）检测天线外形与理论抛物面的形状误差；

9D LADAR测量及数据报告

测量步骤简略归纳如下：

1）选择稳定、合适位置将激光雷达固定，开机；

2）对被测天线检测面进行扫描路径规划；

3）对天线工艺定位孔及外形进行扫描测量；

4）将扫描得到的工艺定位孔位置与数模位置对比，得到型面安装误差；

5）将扫描得到的天线外形与理论抛物型面比对，得到型面外形误差；

图3：民用天线部件外形检测现场

综上整个过程，API激光雷达安装方便、快捷，操作简单，只要对激光雷达进行几个简单步骤的安装就可以解决即便是结构复杂的大型天线、舱体、外形面得测量工作，大幅度减少了因为仪器安装等因素造成的额外误差，这一过程完全实现非接触测量、极小的耗费人力成本和时间成本，大大提高了生产效率。

图4：API公司总部大楼

关于 API

美国自动精密工程公司（API 公司）于1987 年创建，总部位于美国马里兰州的洛克威尔城。API 公司自成立以来， 始终致力于机械制造领域精密测量仪器和高性能传感器的研发和生产，产品已广泛应用于美国及世界各国的先进制造领域，并在坐标测量和机床性能测试的高精度标准方面处于领先地位。API 公司拥有一支经验丰富、能力卓著的工程师队伍，不断开发出先进的创新性产品，以满足快速发展的工业技术的需要。在美国联邦政府、企业及科学研究的诸多项目中，API 公司都是积极参与者和关键技术伙伴。迄今为止所取得的成就使其在国际精密测量领域享有很高的声誉。