CN101770010B - 一种gps天线定位偏差调节装置 - Google Patents
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Abstract
一种GPS天线定位偏差调节装置，适用于需要定位自动偏差修正的高精度GPS天线或其它需要不断调节位置的安装基座。主要由水平旋转步进电机9、底板13、水平旋转主齿轮10组成，其中水平旋转主齿轮10连接在水平旋转步进电机9的轴上，水平旋转步进电机9又连接在底板13上，其特征在于，在水平旋转步进电机9上安装有旋转齿轮固定架8，本发明可快速调节种GPS天线的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种GPS天线定位偏差调节装置，适用于需要定位自动偏差修正的高精度GPS天线或其它需要不断调节位置的安装基座。
背景技术
在水下测量中，高精度GPS天线需要与水下测量传感器保持同轴，通常水下测量传感器安装在专用测量船下方配备的电动的船上升降平台的下面，其与船上升降平台刚性连接，而天线安装在船上升降平台上方的船顶安装平台上，船顶安装平台与船上升降平台相距13米以上，因此船上升降平台在沿船体侧边的导轨升降时，常与原中心轴线产生偏差，因而就与GPS天线的中心轴线有偏差，因此，不能满足测量的精度要求。
发明内容
本发明提供一种GPS天线定位偏差调节装置，以克服GPS天线与水下传感器不同轴的问题。
一种GPS天线定位偏差调节装置，主要由水平旋转步进电机、底板、水平旋转主齿轮组成，其中水平旋转主齿轮连接在水平旋转步进电机的轴上，水平旋转步进电机又连接在底板上，其特征在于，在水平旋转步进电机上安装有旋转齿轮固定架，水平旋转步进电机的轴穿过旋转齿轮固定架上的孔，旋转齿轮固定架与底板连接，旋转齿轮固定架上设有水平旋转被动齿轮，水平旋转被动齿轮的轴固定连接在旋转齿轮固定架上，水平旋转被动齿轮的齿面通过凸块与螺杆装置固定连接。
所述的螺杆装置主要由螺杆固定支架、2个螺杆固定轴承座、水平旋转螺杆、平移滑块构成，其中，2个螺杆固定轴承座固定安装在螺杆固定支架的两端，水平旋转螺杆的两端与2个螺杆固定轴承座连接。
所述的水平旋转螺杆穿过一端的螺杆固定轴承座与联轴节连接，联轴节又与螺杆旋转步进电机连接，所述的螺杆旋转步进电机下设有电机固定架，电机固定架又与螺杆固定支架固定连接。
本发明用于船上的种GPS天线底座，可快速调节种GPS天线的位置，使种GPS天线适合水下测量的需要。
附图说明
图1、本发明工作环境原理图；
图2、本发明立体结构示意图；
图3、本发明正视图；
图4、本发明左视图；
图5、本发明俯视图。
其中，1为螺杆固定轴承座；2为水平旋转螺杆；3为平移滑块；4为天线安装基座；5为螺杆旋转步进电机；6为电机固定架；7为联轴节；8为旋转齿轮固定架；9为水平旋转步进电机；10为水平旋转主动齿轮；11为水平旋转被动齿轮；12为螺杆固定支架，13为底板，14为凸块，15为螺杆装置。
具体实施方式
一种GPS天线定位偏差调节装置，主要由水平旋转步进电机9、底板13、水平旋转主齿轮10组成，其中水平旋转主齿轮10连接在水平旋转步进电机9的轴上，水平旋转步进电机9又连接在底板13上，其特征在于，在水平旋转步进电机9上安装有旋转齿轮固定架8，水平旋转步进电机9的轴穿过旋转齿轮固定架8上的孔，旋转齿轮固定架8与底板13连接，旋转齿轮固定架8上设有水平旋转被动齿轮11，水平旋转被动齿轮11的轴固定连接在旋转齿轮固定架8上，水平旋转被动齿轮11的齿面通过凸块14与螺杆装置15固定连接。
所述的螺杆装置15主要由螺杆固定支架12、2个螺杆固定轴承座1、水平旋转螺杆2、平移滑块3构成，其中，2个螺杆固定轴承座1固定安装在螺杆固定支架12的两端，水平旋转螺杆2的两端与2个螺杆固定轴承座1连接。
所述的水平旋转螺杆2穿过一端的螺杆固定轴承座1与联轴节7连接，联轴节7又与螺杆旋转步进电机5连接，所述的螺杆旋转步进电机5下设有电机固定架6，电机固定架6又与螺杆固定支架12固定连接。
本发明提供一种GPS天线定位偏差调节装置，该装置不仅能在本科研项目中有效地调节GPS的水平位置，也可以安装在其它类似需要准确动态定位的各类天线系统上。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：设计了一种有效的结构，该结构安装在需要安装GPS天线的基础平台上，该装置配备了安装天线的通用转换基座，通过步进电机驱动齿轮传动的水平旋转机构和步进电机驱动螺杆传动的横向移动机构，使天线基座在一个水平的圆型区域无间断定位，从而，修正因船载升降平台动作过程和船体运动时产生的位置偏差，使安装在船体上部的天线和水下传感器保持精确的同轴度。(由升降平台偏差检测和船体姿态偏差检测系统提供综合偏差信号，经计算机系统转换成步进电机驱动信号，驱动步进电机动作，该控制系统不在本文范围。)
本发明的有益效果是，可以将本装置安装测量船上，自动快速地修正长距离动态偏差，以使系统测量精度达到使用要求。该装置也可以应用在长距离、非刚性连接且需要两端精确定位要求的其它设备或系统中。
在图1中，由于船上升降平台与水下传感器是钢性连接，升降平台的上下移动必将使平台与侧边导轨(连接船体)之间产生大于或小于90度角的角度偏差，从而使水下传感器与天线所在的中心轴产生偏移。而船体运动产生了船体姿态角度偏差，也会使水下传感器与天线轴线产生偏差。计算机及偏差检测设备测量综合偏差后，发出在X和Y轴的电机驱动信号，由步进电机驱动器驱动水平旋转电机和横向移动电机动作，使天线安装平台移动到固定位置，从而补偿了天线和水下传感器的位置偏差。
用户使用时，将本装置安装在船体顶部平台上，本装置主旋转中心位置应保持在与水下传感器轴线相同的位置。在实际运行时，综合测量偏差在X和Y轴的量值经过计算转换，由直角坐标变成极坐标，分别对应水平旋转步进电机9的角度值和平移滑块3连接的驱动水平旋转螺杆2旋转步进电机的角度值。 螺杆旋转步进电机5旋转，经螺杆2转换，使平移滑块3沿导槽移动，水平旋转步进电机9带动水平旋转主动齿轮10驱动水平旋转被动齿轮11，带动螺杆固定支架12转动，完成天线对应X和Y轴直角坐标位置的偏差修正。
Claims (3)
1.一种GPS天线定位偏差调节装置，主要由水平旋转步进电机(9)、底板(13)、水平旋转主齿轮(10)组成，其中水平旋转主齿轮(10)连接在水平旋转步进电机(9)的轴上，水平旋转步进电机(9)又连接在底板(13)上，其特征在于，在水平旋转步进电机(9)上安装有旋转齿轮固定架(8)，水平旋转步进电机(9)的轴穿过旋转齿轮固定架(8)上的孔，旋转齿轮固定架(8)与底板(13)连接，旋转齿轮固定架(8)上设有水平旋转被动齿轮(11)，水平旋转被动齿轮(11)的轴固定连接在旋转齿轮固定架(8)上，水平旋转被动齿轮(11)的齿面通过凸块(14)与螺杆装置(15)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种GPS天线定位偏差调节装置，其特征在于，所述的螺杆装置(15)主要由螺杆固定支架(12)、2个螺杆固定轴承座(1)、水平旋转螺杆(2)、平移滑块(3)构成，其中，2个螺杆固定轴承座(1)固定安装在螺杆固定支架(12)的两端，水平旋转螺杆(2)的两端与2个螺杆固定轴承座(1)连接。
3.根据权利要求2所述的一种GPS天线定位偏差调节装置，其特征在于，所述的水平旋转螺杆(2)穿过一端的螺杆固定轴承座(1)与联轴节(7)连接，联轴节(7)又与螺杆旋转步进电机(5)连接，所述的螺杆旋转步进电机(5)下设有电机固定架(6)，电机固定架(6)又与螺杆固定支架(12)固定连接。
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