雷达运动平台是雷达系统性能模拟测试中的重要组成部分,能够使雷达天线按照预设的轨迹运动,从而实现雷达天线的机械扫描动作以及其真实作业环境的模拟功能。传统的雷达系统性能测试通常采用现场试验的方法,不但试验成本高、测试周期长,而且极易受到气候和环境的限制,存在无法实现的试验条件。采用了半实物仿真技术的模拟测试试验不仅在一定程度上保证了试验的真实性,同时大大降低了试验成本和试验周期,满足了现场应用的技术需求,逐渐成为雷达系统性能测试试验中常用的技术手段。雷达运动平台作为模拟试验系统中重要的环境模拟设备,可以说是模拟测试试验成功与否的决定性因素,安全、可控的雷达运动平台才能保证雷达系统的战术性能得以充分发挥。本课题为配合小型毫米波雷达天线相关算法的验证试验,设计了一款适用于多种雷达天线的俯仰/旋转平台。在雷达运动平台的多个自由度中,俯仰运动和旋转运动直接与雷达天线相连接,是整个系统中最为关键的两个自由度。首先,本文介绍了半实物仿真技术与转台技术的发展历程和国内外研究现状,在项目要求的指导下,结合已有的实施方法和相关理论,提出了合理的俯仰/旋转平台总体技术方案。同时,考虑到负载的不确定性,设计一款通用的平台至关重要,因此对平台进行了模块化设计。其次,根据俯仰/旋转平台的结构形式、工作特性和使用环境,确定了平台所受的主要载荷,包括摩擦载荷、惯性载荷和风载荷,并进行了计算与分析,讨论了当平台工作条件发生变化时,各载荷的变化趋势,进而对平台的各组成部分进行了详细设计。此外,分析了俯仰/旋转平台的指向精度,分别求取其静态指向误差和动态指向误差,以验证平台精度是否符合使用要求;通过有限元仿真,对平台的静态特性进行分析,讨论了俯仰/旋转平台的中心极限承载能力,以及在偏心负载作用下平台静态特性的变化趋势,从而确定平台强度和刚度满足设计要求;通过对平台进行模态分析和谐响应分析,得到了平台的固有频率和振型,从而确定平台的振动特性满足设计要求。最后,在原设计方案的基础上提出了平台结构的改进方案,增加了行程开关和测角元件,进一步提高了平台在使用过程中的安全性和测量精度。