一款无线电监测车车辆改装设计

邓杰

DENG Jie

成都中星世通电子科技有限公司 四川成都 610091

1 概述

随着国民经济不断发展，各种无线电技术在各个领域得到了广泛的应用。无线电频谱资源作为重要的国家战略资源，对其进行合理的分配与管理显得尤为重要。无线电监测车可实现频谱资源管理、台站管理、电波秩序维护，并可作为应急处置、重大活动无线电安全保障和无线电干扰查处中快速、机动、灵活的技术保障手段，是无线电管理的有力武器。

对监测设备装载车辆进行合理的改装设计，是充分发挥监测设备功能的重要保证。本文介绍了一款无线电监测车从车辆选型、设备布局、方案校核到改装实施、试验测试等方面的改装过程。

2 车辆改装设计要求及步骤

2.1 车辆改装设计要求

无线电监测车既作为各种任务设备（含监测测向设备、天线、控制设备、通信设备等）的安装平台，又作为设备操作人员的工作场所，其改装设计需达到如下要求：

a. 集成安装所有任务设备，综合考虑设备的可靠性、安全性、维修性、测试性、保障性、环境适应性等多种因素，确保设备长期稳定、可靠工作，充分发挥设备各项技术性能；

b. 满足司乘人员搭载人数要求，并为设备操作人员提供合理、舒适的工作环境；

c. 不降低原车辆自身的各种机械、电气性能，不影响车辆行驶安全性。

2.2 车辆改装设计步骤

a. 确定装车设备、设备结构要素、设备使用环境及司乘人员人数；

b. 根据装车设备所需安装空间、司乘人员人数及车辆使用环境进行车辆选型；

c. 根据选定车型拟定设备布局方案；

d. 对布局方案进行分析或计算，优化布局方案；

e. 按方案实施改装；

f. 对改装车辆进行环境试验，验证、总结改装设计的得失；

g. 形成改装总结报告，指导后续改装设计。

3 车辆改装设计

3.1 装车设备及司乘人员人数确定

装车设备由监测系统、电源系统、温度控制系统三大系统组成。司乘人员为7人（正副驾驶各1名，设备操作人员2名，乘员3名）。主要装车设备如表1所示。

表1 主要装车设备构成表

3.2 车辆选型

无线电监测车通常选用越野车或轻型公路车作为改装平台。根据此次装车设备、司乘人员数量及其他性能要求，最终确定以某款柴油四驱型指挥车作为监测设备的承载平台。该车主要技术参数如下：外形尺寸为5655 mm×2080 mm×2470 mm，车厢内部尺寸为3260 mm×1820 mm×1500 mm，整备质量为3180 kg，最大总质量为4450 kg，轴距为3310 mm，前轴最大允许质量为1950 kg，后轴最大允许质量为2500 kg，越垂直障碍高度为280 mm，最高时速为105 km/h，发动机排量为2.798 L，额定功率为92 kW(3600r/min)，最大扭矩为285 N m(1800 r/min)，发动机型式为直列四缸、共轨柴油机。

3.3 设备布局

为保障无线电监测测向系统在车辆行进过程中和静止状态下都能够正常工作，并满足操作人员的工作空间需求，将车体内部空间进行了功能分区，分为驾驶区、工作区和设备区三个相对独立的功能区域。工作区主要布置了监测操作台、2个操作席位及3个坐乘席位；设备区主要布置了设备机柜、柴油发电机、天线升降、储物柜等设施。工作区与设备区相互隔离，避免噪音、热、电磁等对工作区的干扰。工作区设侧开门，设备区设后开门。车辆内部布局如图1所示。

车外设备布置的难点是需要在有限的车顶平台上合理布置各类监测、测向、通信天线，保障监测测向系统的各项性能指标，同时兼顾车辆的通过性及安全性。此车将监测、测向天线尽量拉开距离排布，减少天线间的相互遮挡。同时把质量最大的测向天线阵（50 kg）布置在车顶前部（约为车长的1/3处）中轴位置，确保整车质心在加装设备后不会发生较大变化。车辆外部布局如图2所示。

3.4 设备走线设计

设备需铺设信号线、控制线及电源线，走线时应严格遵守强弱电分别走线的原则，避免互相干扰。信号线屏蔽层与连接头外壳之间接地良好，控制线外套金属屏蔽套，并与两端接头接地良好；所有外部线缆进入车顶过线孔之前，用扁平铜线与系统接地端子汇接，保证接地良好。电源线采用AF系列高温导线，并通过PVC管走线，以确保安全性。所有线缆均暗线布设，以保证车辆内部美观性。设备走线如图3所示。

3.5 车辆加固、防水设计

车顶加装的整体平台、天线、驻车空调等总质量约130 kg，必须对车顶进行加固处理，以避免车顶变形。加固形式为在车顶内部加焊钢板，提高车顶强度。车厢内机柜与车辆底板连接处加焊4～6 mm钢板，增加底板强度。原车的排水系统未作改动，保证了排水系统流畅，无任何积水。车顶线缆穿线孔采用防水过线圈，过线圈与车顶的接触面涂防水胶。

3.6 整车配重及平衡校核

整车配重及平衡关系到车辆的行驶性能、道路通过性能、行驶安全性、稳定性等，是车辆改装设计的重点。在整车设备布局完成后，需要校核车辆的配重及平衡是否合理，以此来确认或优化设备的布局。 从以下三个方面校核车辆的配重及平衡设计[1]。

3.6.1 车辆满载时总质量配置

以底盘左前轮与地面接触点为坐标原点，以车长方向为X坐标，车宽方向为Y坐标，车高方向为Z坐标，各设备均以其几何中心为质心。对车厢及主要装车质量及质心坐标统计如表2所示。

表2 主要装车质量及质心坐标统计表

从表2可见，主要装车设备质量总和为4188 kg＜车辆最大总质量W=4450 kg，车辆满载时（包括人员满载），总质量不超过原底盘的最大总质量。

3.6.2 轴荷配置

由表2可以得出，前轴总负荷为1935 kg＜前轴最大允许质量1950kg，后轴总负荷为2253 kg＜前轴最大允许质量2500 kg，前轴占总质量的比例为44%，前后轴载荷均未超过最大轴荷，前后轴承重比为44%，与理想值50%很接近，是一个合理的比例，保证车辆的操控性不受改装影响。

3.6.3 整车质心位置配置

根据质心公式计算可得：

整车纵向质心位置：

整车横向质心位置：

横向质心距对称中心偏左约31 mm。

整车质心高度：

横向稳定系数：

α=B/(2Z)=0.90 ＞0.6（其中B为两后轮中心线距离，Z为质心高度）

纵向稳定系数：

β=(λ-X)/Z=1.57＞0.6（其中λ为前后轮距离，Z为质心高度）

根据GB 7258-1997的规定：“车辆在静态状态下，向左侧和右侧倾斜的最大侧倾稳定角不得小于35°”。因本车质心偏左31 mm，所以仅计算左侧倾稳定角θ：

θ＞35°，满足要求。

由计算可得，整车质心位置合理，横向及纵向稳定系数、左右侧倾稳定角均在安全范围内，可有效保证车辆行驶安全。

通过对车辆加装设备布局后的总质量、轴荷、质心、稳定系数的分析，可以看到整车配重合理，车辆平衡性能好，改装后不会降低车辆的行驶性能、道路通过性能，车辆的安全性、操作稳定性也不会受到改装的影响。

3.7 改装实施

车内改装实施项目主要涉及到车体加固、综合布线、设备安装、车内装饰等[2]。表3为车内主要改装实施项目汇总表。

表3 车内改装实施项目汇总表

车外改装实施项目主要涉及加装车顶平台、增加侧开门、天线阵的安装，等等。表4为车外主要改装实施项目汇总表。

表4 车内改装实施项目汇总表

车辆改装完成后，整体效果如图4所示。

3.8 试验测试

车辆改装完成后，对整车进行了道路及淋雨试验。

按照《GJB 2225.2-1994 地面电子对抗设备通用技术要求 环境要求》中第5.7条规定，选取公路跑车试验方法，跑车总里程为500 km，其中土路、碎石路占总里程的三分之二，车速为30 km/h；柏油路、混凝土路占总里程三分之一，车速为40 km/h；全程在平坦的路面上紧急刹车制动为4次。跑车途中，设备加电工作。跑车完成后，对设备、车辆进行了电性能、机械性能测试，并进行了外观检查，各项性能均满足设计要求。

淋雨试验的目的是用以评价设备在淋雨条件下，其外部防雨水的能力和遭雨淋后对设备工作性能的影响。按照《GJB 2225.2-1994 地面电子对抗设备通用技术要求 环境要求》中第5.10条规定，选取降雨量为6 mm/min，雨滴直径为0.7 mm，水压为0.6 MPa，试验时间为2 h。淋雨试验完成后，对设备、车辆进行了检查，均未发现漏雨、渗水现象。设备加电检查，能够正常工作。

4 结语

该无线电监测车经过改装测试后，各项性能良好，能够满足车辆的使用要求，为今后类似的车辆改装提供了参考。

[1]汪祖国,王安麟,朱鑫.汽车静态侧倾稳定性评价方法探讨[J].客车技术,2005(1):25-27.

[2]曹渡.汽车内外饰设计与实战[M].北京:机械工业出版社,2011.