一种本安型3D雷达物位仪及物位扫描成像系统的制作方法

一种本安型3d雷达物位仪及物位扫描成像系统
技术领域
1.本发明涉及雷达物位仪技术领域，特别是涉及一种本安型3d雷达物位仪及物位扫描成像系统。

背景技术：

2.3d雷达物位仪一般是基于在多个方向上发射调频连续波进行物位测量的，目前3d雷达物位仪主要采用单点循环扫描式和阵列多测点式两种方式制造。
3.发明人发现，现有的单点循环扫描式3d雷达物位仪，一般采用类似云台的机械结构，控制一个单点雷达进行水平和俯仰方向多角度扫描，其存在单次测量周期长的问题，一般场所完成一个扫描周期需要3分钟以上，无法满足对实时性要求较高的场所，而且单点循环扫描式往往需要2个步进电机对扫描机构进行驱动，且需要的电功率较大，无法满足本安型防爆的要求；
4.阵列多测点式的3d雷达物位仪采用多个雷达测量单元同时对多个目标进行测量的方法，虽然测量周期比较快，但是其有效目标点过少，导致测量精度较差；由于不能进行多角度扫描，所以在料仓物位发生变化时，测量的目标点的相对位置也会随之变化，无法保证在不同物位下精度的一致性。

技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种本安型3d雷达物位仪及物位扫描成像系统，在雷达罩内沿环向设置了若干可同步做俯仰运动的雷达测量单元，所有的雷达测量单元均匀设置在一个安装板上，每个雷达测量单元的水平扫描角度固定不变，无需电气控制，大幅度降低用于改变水平角度而采用的电机驱动部分带来的功率损耗，且可同时对多个目标点进行测量，并对同一目标点进行多角度的扫描，测量精度大大提高，解决了现有3d雷达物位仪功耗大、精度低的问题。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.第一方面，本发明提供了一种本安型3d雷达物位仪，包括安装法兰、固定设置在安装法兰顶部的接线腔外壳、固定设置在安装法兰底部的雷达罩以及设置在雷达罩内的若干雷达测量单元，所述接线腔外壳的顶部固定设有上盖，所述雷达测量单元通过安装板水平固定设置在安装法兰的底部，雷达测量单元沿安装板的环向均匀设置并与安装板铰接，所述安装法兰的中心位置处固定设有一个步进电机，所述步进电机通过机械传动单元与所有的雷达测量单元连接以控制所有雷达测量单元做同步俯仰运动。
8.作为进一步的实现方式，所述安装板为圆板结构，安装板通过支撑杆与安装法兰的底部固定连接。
9.作为进一步的实现方式，所述步进电机为滚珠丝杆步进电机，滚珠丝杆步进电机的丝杆上设有与其配合的滚珠丝杆滑块，所述滚珠丝杆滑块与机械传动单元连接。
10.作为进一步的实现方式，所述机械传动单元设有一个第一连接座，所述第一连接
座与滚珠丝杆滑块固定连接，第一连接座与安装板同轴设置，安装板上设有允许第一连接座通过的通孔，第一连接座的底部沿其轴向间隔固定设有数量与雷达测量单元数量相同的第二连接座，每个第二连接座分别通过一个连接杆与一个第三连接座连接，第三连接座与对应的雷达测量单元连接。
11.作为进一步的实现方式，所述第二连接座与第一连接座垂直设置，连接杆的两端与其连接的第二连接座、第三连接座通过轴销铰接，所述轴销通过卡簧固定，所述第三连接座与雷达测量单元的两侧转动连接。
12.作为进一步的实现方式，所述雷达测量单元由透镜以及固定设置在透镜上方的安装平台组成，安装平台上水平固定设有射频板，射频板上固定设有雷达芯片，射频板的上方设有接口板，所述接口板通过接插件与射频板固定连接。
13.作为进一步的实现方式，所述安装板的顶部固定设有一个上限位传感器和一个下限位传感器，所述第一连接座的侧部固定设有一个用于对雷达测量单元俯仰正角度极限检测的上限位板和一个用于雷达芯片零位校准的下限位板，所述上限位板的高度高于下限位板，上限位板与上限位传感器配合，下限位板与下限位传感器配合。
14.作为进一步的实现方式，所述接线腔外壳内固定设有用于控制滚珠丝杆步进电机工作的电机驱动单元和用于数据接收并处理的数据处理单元，所述数据处理单元设有用于存储每个雷达测量单元在不同扫描点处数据的雷达测量数据缓冲区。
15.第二方面，本发明提供了一种物位扫描成像系统，包括固定设置在料仓顶部的若干本安型3d雷达物位仪、设置在料仓外部的计算机和控制器，料仓内的本安型3d雷达物位仪通过信号线分别与计算机、控制器连接。
16.作为进一步的实现方式，所述本安型3d雷达物位仪通过吊装杆吊装在料仓的顶部。
17.上述本发明的有益效果如下：
18.(1)本发明在雷达罩内沿环向设置了若干可同步做俯仰运动的雷达测量单元，所有的雷达测量单元均匀设置在一个安装板上，每个雷达测量单元的水平扫描角度固定不变，无需电气控制，大幅度降低用于改变水平角度而采用的电机驱动部分带来的功率损耗，且可同时对多个目标点进行测量，并对同一目标点进行多角度的扫描，测量精度大大提高。
19.(2)本发明由于第一连接座、第二连接座、第三连接座以及连接杆的支撑，使得滚珠丝杆步进电机在运动空闲时间内，仅需提供微弱的锁轴力矩，而且这种机械结构具有很高的传动比，较小的电机力矩即可带动所有雷达测量单元转动，较小的电机力矩需要的输入电功率也很小，满足本安型防爆标准对于特定电机电感下对输入电功率的要求。
20.(3)本发明设置了上下限位板以及与其配合的限位传感器，不仅能够避免雷达测量单元的损坏，还能进行雷达芯片的零位校准，有效保证了雷达测量单元的精度。
附图说明
21.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种本安型3d雷达物位仪的整体结构示意图；
23.图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种本安型3d雷达物位仪的爆炸结构示意图；
24.图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种本安型3d雷达物位仪的透视结构示意图；
25.图4是本发明根据一个或多个实施方式的雷达测量单元的分布示意图；
26.图5是本发明根据一个或多个实施方式的雷达测量单元的驱动机构的结构示意图；
27.图6是本发明根据一个或多个实施方式的雷达测量单元的结构示意图；
28.图7是本发明根据一个或多个实施方式的雷达芯片的位置示意图；
29.图8是本发明根据一个或多个实施方式的3d雷达物位扫描成像系统接线图；
30.图9是本发明根据一个或多个实施方式的一种本安型3d雷达物位仪在料仓内的安装结构示意图；
31.图10是图9所示结构的局部放大示意图；
32.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
33.其中，1、固定板；2、吊装杆；3、安装法兰；4、接线腔外壳；5、雷达罩；6、上盖；7、电气接口；8、工作指示灯；9、蓝牙天线；10、雷达测量单元；11、安装板；12、滚珠丝杆步进电机；13、滚珠丝杆滑块；14、第一连接座；15、支撑杆；16、轴承座；17、转轴；18、第二连接座；19、第三连接座；20、轴销；21、上限位板；22下限位板；23、连接杆；24、下限位传感器(零位)；25、上限位传感器；26、射频板；27、接口板；28、雷达芯片；29、本安型3d雷达物位仪；30、料仓；31、物料；32、计算机；33、控制器；34、适配器；35、第一信号线；36、第二信号线；37、电机驱动单元；38、数据处理单元。
具体实施方式
34.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
35.正如背景技术所介绍的，现有的单点循环扫描式3d雷达物位仪，单次测量周期长，无法满足对实时性要求较高的场所，且单点循环扫描式往往需要2个步进电机对扫描机构进行驱动，且需要的电功率较大，无法满足本安型防爆的要求；阵列多测点式的3d雷达物位仪有效目标点过少，导致测量精度较差；由于不能进行多角度扫描，所以在料仓物位发生变化时，测量的目标点的相对位置也会随之变化，无法保证在不同物位下精度的一致性的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种本安型3d雷达物位仪及物位扫描成像系统。
36.实施例1
37.本发明的一种典型的实施方式中，如图1-图7所示，提出一种本安型3d雷达物位仪，包括，安装法兰3、接线腔外壳4、雷达罩5、上盖6以及设置在雷达罩5内的雷达测量单元10。
38.其中，雷达罩5固定设置在安装法兰3的底部，主要用于雷达测量单元10的保护；接线腔外壳4固定设置在安装法兰3的顶部，主要用于接线电路的安装布置，接线腔外壳4的内
部固定设有电机驱动单元37和数据处理单元38，电机驱动单元37和数据处理单元38均位于安装法兰3的上方，其中，电机驱动单元37、数据处理单元38均为现有的电路板结构，例如电机驱动单元37为电机控制板，数据处理单元38为通讯板等，电机驱动单元37用于控制滚珠丝杆步进电机12的工作，数据处理单元38与所有的雷达测量单元10连接，以接收数据并处理，接线腔外壳4的外部设置了电气接口7、工作指示灯8以及蓝牙天线9，电气接口7、工作指示灯8以及蓝牙天线9均与接线腔4内部电路板连接；上盖6固定设置在接线腔外壳4的顶部，用于对接线腔外壳4的顶部进行封堵。
39.雷达罩5采用了圆弧形结构，由于雷达测量单元10的扫描轨迹为弧形曲线，圆弧形结构的雷达罩5可以降低雷达测量单元10调频连续波通过雷达罩5的插入损耗，为了满足本安防爆要求，雷达罩5需要做防静电处理，雷达罩5的材料可以选择peek或pei。
40.可以理解的是，本实施例中圆弧形结构的雷达罩5适用于雷达测量单元10向外侧进行俯仰转动的结构，在其他实施例中，如果雷达测量单元10向内侧方向转动，则雷达罩5的底部适合做成平面结构，具体的可根据实际需求进行选择。
41.雷达测量单元10通过安装板11固定设置在安装法兰3的底部，安装板11为圆板结构，安装板11的直径不大于雷达罩5的最大内径，其中，雷达测量单元10与安装板11之间铰接，安装板11的环向通过若干支撑杆15与安装法兰3的底部固定连接。
42.雷达测量单元10设有若干个，若干个雷达测量单元10沿安装板11的环向均匀设置，每个雷达测量单元10均与安装板11铰接，雷达测量单元10通过驱动机构带动其做俯仰运动。
43.雷达发射波束扫描角度的控制分为水平角度控制和俯仰角度控制，如图4所示，水平角度控制由所示的雷达测量单元10的机械布置确定；6个雷达测量单元10按相隔60度空间角度均匀分布在一个由安装板11所确定的圆周上，每个雷达测量单元10的水平扫描角度固定不变，无需电气控制，这样可以大幅度降低用于改变水平角度而采用的电机驱动部分而带来的功率损耗，各个雷达测量单元10独立发射调频连续波进行距离测量后，将测量数据并行上传到数据处理单元38，由于采用了多探头均匀并行采样方式，在获得水平方向上等距离分布的物位扫描点的基础上，大大缩短了水平扫描时间。
44.具体如图5所示，驱动机构由机械传动单元、动力单元构成，动力单元由滚珠丝杆步进部件12、滚珠丝杆滑块13组成，机械传动单元由第一连接座14、第二连接座18、第三连接座19以及轴承座16组成，其中，滚珠丝杆步进电机12固定设置在安装法兰3的顶部中心位置处，滚珠丝杆滑块13与滚珠丝杆步进电机12上的丝杆啮合，第一连接座14与滚珠丝杆滑块13固定连接，从而能够通过滚珠丝杆步进电机12驱动第一连接座14上下移动。
45.第一连接座14为多边形板结构，安装板11的中间位置处开设有允许第一连接座14通过的通孔，第一连接座14位于安装板11的正下方，第一连接座14与安装板11同轴设置，第一连接座14的底部沿其周向间隔固定设有若干第二连接座18，第二连接座18的数量与雷达测量单元10的数量相同。
46.在其他实施例中，当俯仰角度较小时，第一连接座14位于安装板11的正上方，具体的可根据实际需求进行确定，这里不做过多的限制。
47.每个第二连接座18分别通过一个连接杆23与一个第三连接座19连接，第三连接座19与对应的雷达测量单元10连接，其中，第二连接座18与第一连接座14垂直连接，连接杆23
的两端分别与其连接的第二连接座18、第三连接座19通过轴销20铰接，轴销20利用卡簧固定，以阻止轴销20在轴向上的运动；
48.安装板11与雷达测量单元10的铰接处通过轴承座16，轴承座16固定设置在安装板11上，轴承座16的内部设有轴承，第三连接座19上固定设有两个与轴承座16配合的转轴17，转轴17与轴承座16内部的轴承配合，从而当第一连接座14做上下移动时，可通过第二连接座18、连接杆23、第三连接座19、轴承座16带动雷达测量单元10做俯仰运动。
49.由于第一连接座14、第二连接座18、第三连接座19以及连接杆23的支撑，使得滚珠丝杆步进电机12在运动空闲时间内，仅需提供微弱的锁轴力矩，而且这种机械结构具有很高的传动比，较小的电机力矩即可带动所有雷达测量单元10转动，较小的电机力矩需要的输入电功率也很小，满足本安型防爆标准对于特定电机电感下对输入电功率的要求。
50.雷达测量单元10可在驱动机构的作用下做最大90
°
的转动，使得其发射的调频连续波进行多角度俯仰方向扫描。滚珠丝杆步进电机12的步数与滚珠丝杆滑块13的位移之间存在一定的比例关系，这个可以根据丝杠和滑块之间的导程关系获得，即丝杠旋转一圈，也就是步进电机旋转一圈，会使滑块产生多少位移量。而滑块的相对位移量与雷达测量单元的旋转角度存在一定的对应关系，这个可以通过滑块到步进电机的法兰的距离间接得出，其中，第一连接座14、第二连接座18、第三连接座19、连接杆23的长度尺寸为参与运算所需要的参数。
51.具体的，电机驱动单元37在接收到俯仰角度指令后，首先算出滚珠丝杆滑块13到步进电机法兰的距离，然后以俯仰角度为0度时的滚珠丝杆滑块13到步进电机法兰的距离作为参照，就可以得出在任意俯仰角度下，相对与0度位置应该要移动的位移。得到要移动的位移后，可根据丝杠与滑块的导程关系，就可以计算出步进电机应该走的步数，可以理解的是，位移的计算以及丝杠与滑块的导程关系均为现有技术，具体的这里不再过多的赘述。
52.雷达测量单元10由透镜以及固定设置在透镜上方的安装平台组成，透镜上方的安装平台上水平固定设有射频板26，雷达芯片28固定设置在射频板26上，射频板26通过插接件与接口板27固定连接，接口板27主要用于与外界电源设备连接。
53.其中，插接件为现有的插针、插座结构，通过插针与插座的插接实现固定连接，插针、插座具体如何设置这里不做过多的限制。
54.由于雷达芯片28所在的射频板26安装在透镜的安装平台上，并与安装平台保持水平，当雷达测量单元10绕转轴17旋转时，雷达芯片28也跟随旋转，并与转轴17轴线保持固定的水平距离，从而可根据雷达芯片28与转轴17轴线之间的水平距离关系推导出雷达芯片28在雷达测量单元10俯仰角度变化时的位置偏差，在实际测量时，可根据位置偏差进行修正，以保证雷达测量单元10的检测精度。
55.可以理解的是，雷达芯片28与转轴17轴线之间的水平距离根据实际设计要求进行指定，具体的这里不做过多的限制。
56.安装板11的顶部固定设有一个下限位传感器24和一个上限位传感器25，下限位传感器24与上限位传感器25相对设置，下限位传感器24、上限位传感器25均为u型槽型光电开关，投光元件采用红外线led，当限位挡板经过u型槽时，投光元件的红外线被遮挡，进而触发传感器，输出信号到电机驱动单元37；
57.第一连接座14的侧部固定设有一个上限位板21和一个下限位板22，上限位板21与
下限位板22相对设置，其中，上限位板21向上设置，下限位板22向下设置，即上限位板21的高度高于下限位板22，上限位板21与上限位传感器25配合使用，用于对雷达测量单元10俯仰正角度的极限检测，以保护雷达测量单元10，下限位板22与下限位传感器24配合使用，用于雷达芯片28零位的校准。
58.具体得，当雷达测量单元10为水平状态时，下限位板22整体插入下限位传感器24内，上限位板21位于上限位传感器25的正上方；当第一连接座14向下移动时，上限位板21向下移动并插入到上限位传感器25的u型槽内，当上限位板21整体插入时，即为雷达测量单元10旋转的极限位置。
59.需要注意的是，在每个循环扫描周期内，都需要做一次俯仰角度归零操作，以消除机械传动单元的角度累计误差。
60.雷达测量单元10的俯仰角度校准，可以消除由于机械加工误差、安装误差带来的角度误差。一般可以把3d雷达物位仪放置于一水平台面上，选定某一个雷达测量单元10作为基准雷达测量单元，用测角仪测量基准雷达测量单元在俯仰角度预设值下，对应的实际俯仰角度，将实际俯仰角度与预设值的偏差量存储到电机驱动单元37内，进行数据拟合，即可得到偏差校准曲线，与此同时，记录其他雷达测量单元10的实际俯仰角度信息。接收到数据处理单元38的角度控制指令后，电机驱动单元37会根据偏差校准曲线，带动机械传动单元，将基准雷达测量单元转动到精确的俯仰角度位置，到达指定位置后，电机驱动单元37会将基准雷达测量单元的俯仰角度和其他雷达测量单元修正后的俯仰角度信息，传送给数据处理单元38。
61.需要注意的是，雷达测量单元10的俯仰角度校准需要在装配前完成，避免后续的拆卸。
62.实施例2
63.本发明的另一种典型的实施方式中，如图8-图10所示，提出一种3d雷达物位扫描成像系统，包括，本安型3d雷达物位仪29、料仓30、计算机32、控制器33、适配器34以及信号线。
64.本安型3d雷达物位仪29固定安装在料仓30内，具体的，安装法兰3通过吊装杆2与固定板1固定连接，固定板1固定安装在料仓30的顶部，采用吊装的方式以消除料仓30内房梁对本安型3d雷达物位仪29的遮挡影响。
65.可以理解的是，本安型3d雷达物位仪29的数量根据料仓30的横截面面积进行确定，具体的这里不做过多的限制。
66.计算机32设置在位于料仓30外部的控制室内，计算机32通过第一信号线57与料仓30内的所有本安型3d雷达物位仪29连接，第一信号线57为rs484信号线，通过适配器34与计算机32连接，计算机32会采用分时复用的方式读取存储在每个本安型3d雷达物位仪29的雷达测量数据缓冲区的数据，经过汇总、处理，生成料位的3d图像，并根据实际要求，对料仓30内物料31的最高点位置、最低点位置、平均料位、物料总体积、物料总质量等信息进行实时显示，同时，工作人员还可通过计算机32对本安型3d雷达物位仪29的参数进行设置。
67.料仓30内的本安型3d雷达物位仪29还通过第二信号线36与控制器33连接，第二信号线36为4-20ma电流信号线，控制器33为现有的plc控制器，控制器33设置在料仓30的外部。
68.在不需要图像显示的场合，本安型3d雷达物位仪29可以脱离计算机32独立进行雷达测量数据的处理，每台本安型3d雷达物位仪29都可以单独计算出其扫描区域内的料位最高点、最低点或平均值、物料的体积和重量，通过第二信号线36就可以将所需要的料位信息传输到控制器33，控制器33经过简单判断后，就可以得出整个料仓30的料位信息。
69.每台3d雷达物位仪的俯仰扫描角度范围会随着料位的高低而变化，料位的高低可以由内部多个雷达测量单元10在俯仰角度为0时测得的数据求平均值而得到。料位越高，则所需要的俯仰角度范围越大。在俯仰角度范围内，可以等间隔的分成数个扫描点；扫描点数越多，则扫描结果越精细。具体实施时，每台3d雷达物位仪会根据设定的扫描范围和扫描点数循环进行角度扫描，在数据处理单元38内设定一个雷达测量数据缓冲区，用于存储每个雷达测量单元在不同扫描点下的数据。
70.根据实际应用需求，每台3d雷达物位仪29会把雷达测量数据缓冲区内的数据上传到计算机32；或者对雷达测量数据缓冲区内的数据直接进行运算处理，输出信号到控制器33。
71.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，包括安装法兰、固定设置在安装法兰顶部的接线腔外壳、固定设置在安装法兰底部的雷达罩以及设置在雷达罩内的若干雷达测量单元，所述接线腔外壳的顶部固定设有上盖，所述雷达测量单元通过安装板水平固定设置在安装法兰的底部，雷达测量单元沿安装板的环向均匀设置并与安装板铰接，所述安装法兰的中心位置处固定设有一个步进电机，所述步进电机通过机械传动单元与所有的雷达测量单元连接以控制所有雷达测量单元做同步俯仰运动。2.根据权利要求1所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，所述安装板为圆板结构，安装板通过支撑杆与安装法兰的底部固定连接。3.根据权利要求1所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，所述步进电机为滚珠丝杆步进电机，滚珠丝杆步进电机的丝杆上设有与其配合的滚珠丝杆滑块，所述滚珠丝杆滑块与机械传动单元连接。4.根据权利要求3所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，所述机械传动单元设有一个第一连接座，所述第一连接座与滚珠丝杆滑块固定连接，第一连接座与安装板同轴设置，安装板上设有允许第一连接座通过的通孔，第一连接座的底部沿其轴向间隔固定设有数量与雷达测量单元数量相同的第二连接座，每个第二连接座分别通过一个连接杆与一个第三连接座连接，第三连接座与对应的雷达测量单元连接。5.根据权利要求4所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，所述第二连接座与第一连接座垂直设置，连接杆的两端与其连接的第二连接座、第三连接座通过轴销铰接，所述轴销通过卡簧固定，所述第三连接座与雷达测量单元的两侧转动连接。6.根据权利要求4所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，所述雷达测量单元由透镜以及固定设置在透镜上方的安装平台组成，安装平台上水平固定设有射频板，射频板上固定设有雷达芯片，射频板的上方设有接口板，所述接口板通过接插件与射频板固定连接。7.根据权利要求6所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，所述安装板的顶部固定设有一个上限位传感器和一个下限位传感器，所述第一连接座的侧部固定设有一个用于对雷达测量单元俯仰正角度极限检测的上限位板和一个用于雷达芯片零位校准的下限位板，所述上限位板的高度高于下限位板，上限位板与上限位传感器配合，下限位板与下限位传感器配合。8.根据权利要求1所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，所述接线腔外壳内固定设有用于控制滚珠丝杆步进电机工作的电机驱动单元和用于数据接收并处理的数据处理单元，所述数据处理单元设有用于存储每个雷达测量单元在不同扫描点处数据的雷达测量数据缓冲区。9.一种物位扫描成像系统，利用了如权利要求1-8中任一项所述的一种本安型3d雷达物位仪，其特征在于，包括固定设置在料仓顶部的若干本安型3d雷达物位仪、设置在料仓外部的计算机和控制器，料仓内的本安型3d雷达物位仪通过信号线分别与计算机、控制器连接。10.根据权利要求9所述的一种物位扫描成像系统，其特征在于，所述本安型3d雷达物位仪通过吊装杆吊装在料仓的顶部。

技术总结

本发明公开了一种本安型3D雷达物位仪及物位扫描成像系统，涉及雷达物位仪技术领域，解决了现有3D雷达物位仪功耗大、精度低的问题，降低了能耗，提高了精度，具体方案如下：包括安装法兰、固定设置在安装法兰顶部的接线腔外壳、固定设置在安装法兰底部的雷达罩以及设置在雷达罩内的若干雷达测量单元，所述接线腔外壳的顶部固定设有上盖，所述雷达测量单元通过安装板水平固定设置在安装法兰的底部，雷达测量单元沿安装板的环向均匀设置并与安装板铰接，所述安装法兰的中心位置处固定设有一个步进电机，所述步进电机通过机械传动单元与所有的雷达测量单元连接以控制所有雷达测量单元做同步俯仰运动。元做同步俯仰运动。元做同步俯仰运动。