CN103398678A - 用于航摄飞机内部测量gps偏心分量的装置及测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置及测量方法，包括角度尺、直尺、激光发射器、伸缩杆、伸缩尺、GPS航空天线、伸缩杆底座、陀螺稳定座架，伸缩杆的一端与GPS航空天线接触，伸缩杆的另一端与伸缩杆底座连接，伸缩杆底座固定在航摄飞机的甲板上，伸缩尺的一端与伸缩杆套接，伸缩尺能在伸缩杆上滑动，伸缩尺与伸缩杆垂直，陀螺稳定座架位于伸缩杆一侧，角度尺固定在陀螺稳定座架顶部左下角，直尺的一端通过轴固定在角度尺直边的中部，直尺能绕轴旋转，激光发射器固定在直尺顶部，激光发射器与直尺平行。本发明测量所使用的设备少，测量速度快，精度高，后期计算量少。

Description

用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置及测量方法
技术领域
本发明涉及一种测量装置，具体涉及一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置。本发明涉及一种GPS偏心分量的测量方法。
背景技术
GPS偏心分量：即机载GPS航空天线与航摄相机摄影中心之间的偏心分量，获取GPS偏心分量是为了进行航空遥感定位定向系统的数据解算。本发明作出以前，一种方法是通过人工量测GPS偏心分量，即通过人工量测和肉眼估计得出粗略的量测值。这样量测出的数值存在误差甚至错误，对后期的定位定向系统的数据解算结果造成影响；另一种方法是使用全站仪量测GPS偏心分量，这种方法使用的设备昂贵、笨重，测量花费的时间较长，测量完还需要进行一定的后期解算才能得出真值，不能快速完成任务。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置，从而保证测量所使用的设备少，测量速度快，精度高，后期计算量少。本发明的目的还提供一种GPS偏心分量的测量方法。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
本发明的一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置，包括角度尺、直尺、激光发射器、伸缩杆、伸缩尺、GPS航空天线、伸缩杆底座、陀螺稳定座架，所述伸缩杆的一端与GPS航空天线接触，伸缩杆的另一端与伸缩杆底座连接，伸缩杆底座固定在航摄飞机的甲板上，所述伸缩尺的一端与伸缩杆套接，伸缩尺能在伸缩杆上滑动，伸缩尺与伸缩杆垂直，所述陀螺稳定座架位于伸缩杆一侧，角度尺固定在陀螺稳定座架顶部左下角，直尺的一端通过轴固定在角度尺直边的中部，直尺能绕轴旋转，激光发射器固定在直尺顶部，激光发射器与直尺平行，陀螺稳定座架为长方体结构，其长边平行于航摄飞机中轴线，所述伸缩杆底座为长方体结构，其长边或短边平行于航摄飞机中轴线。
其中，所述激光发射器为半导体激光发射器，激光发射器的光斑直径为2－3毫米。
其中，所述角度尺的角度范围为0－180度。
其中，所述伸缩杆伸缩长度范围是1400－2600毫米。
本发明的一种GPS偏心分量的测量方法，有以下步骤：
步骤一：将激光发射器固定在直尺上，直尺固定在角度尺上，使激光发射器、直尺、角度尺形成一个整体；
步骤二：将步骤一中激光发射器、直尺、角度尺形成的整体固定在陀螺稳定座架的左下角上；
步骤三：通过拉开伸缩杆，使伸缩杆的顶部抵住GPS航空天线底部，伸缩杆底座平放在飞机甲板上，保持固定状态；
步骤四：打开激光发射器使之发射激光，转动角度尺的旋钮，使直尺在角度尺上旋转，直尺上激光发射器也随之旋转，将激光发射器发出的激光对向伸缩杆，找到打在伸缩杆上的激光点一，通过伸缩杆上的刻度，得出GPS航空天线顶部与激光点一之间的距离Z；
步骤五：将伸缩尺的一端固定在激光点一处，并以此为原点拉开伸缩尺；
步骤六：往回转动角度的旋钮，使直尺与陀螺稳定座架顶部侧边平行，找到打在伸缩尺上的激光点二，此时，在伸缩尺上读出激光点一到激光点二的距离Y；
步骤七：读出直尺在角度尺上旋转的角度值α；根据三角函数即能计算出陀螺稳定座架顶部左下角点到激光点二的距离到激光点二的距离X。
步骤八：根据X值、Y值、Z值和GPS航空天线厚度、激光发射器厚度及陀螺稳定座架顶部左下角点到航摄相机摄影中心的距离的常数值，即能算出偏心分量。
本发明的优点在于：
1.本发明测量所使用的设备少，测量成本低，测量速度快，测量精度高，后期计算量少。
2.本发明结构简单，便于制作，操作使用方便。
附图说明
图1为本发明结构的示意图；
图2为本发明激光发射器、直尺、角度尺形成的整体的放大示意图。
图中：1、伸缩杆；2、伸缩杆底座；3、陀螺稳定座架；4、角度尺；5、激光发射器；6、直尺；7、伸缩尺；8、激光点一；9、激光点二；10、GPS航空天线；11角度尺旋钮；12、陀螺稳定座架的左下角点；X、陀螺稳定座架顶部左下角点到激光点二的距离；Y、激光点一到激光点二的距离；Z、GPS航空天线顶部与激光点一之间的距离；α、直尺在角度尺上旋转的角度值。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1～2，本发明的一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置，由角度尺、直尺、激光发射器、伸缩杆、伸缩尺、GPS航空天线、伸缩杆底座、陀螺稳定座架组成，所述伸缩杆的一端与GPS航空天线接触，伸缩杆的另一端与伸缩杆底座连接，伸缩杆底座固定在航摄飞机的甲板上，所述伸缩尺的一端与伸缩杆套接，伸缩尺能在伸缩杆上滑动，伸缩尺与伸缩杆垂直，所述陀螺稳定座架位于伸缩杆一侧，角度尺固定在陀螺稳定座架顶部左下角，直尺的一端通过轴固定在角度尺直边的中部，直尺能绕轴旋转，激光发射器固定在直尺顶部，激光发射器与直尺平行，陀螺稳定座架为长方体结构，其长边平行于航摄飞机中轴线，所述伸缩杆底座为长方体结构，其长边或短边平行于航摄飞机中轴线。
所述激光发射器为半导体激光发射器，激光发射器的光斑直径为2-3毫米。
所述角度尺的角度范围为0－180度。
所述伸缩杆伸缩长度范围是1400－2600毫米。
本发明的一种GPS偏心分量的测量方法，有以下步骤：
步骤一：将激光发射器固定在直尺上，直尺固定在角度尺上，使激光发射器、直尺、角度尺形成一个整体；
步骤二：将步骤一中激光发射器、直尺、角度尺形成的整体固定在陀螺稳定座架的左下角上；
步骤三：通过拉开伸缩杆，使伸缩杆的顶部抵住GPS航空天线底部，伸缩杆底座平放在飞机甲板上，保持固定状态；
步骤四：打开激光发射器使之发射激光，转动角度尺的旋钮，使直尺在角度尺上旋转，直尺上激光发射器也随之旋转，将激光发射器发出的激光对向伸缩杆，找到打在伸缩杆上的激光点一，通过伸缩杆上的刻度，得出GPS航空天线底部与激光点一之间的距离Z；
步骤五：将伸缩尺的一端固定在激光点一处，并以此为原点拉开伸缩尺；
步骤六：往回转动角度的旋钮，使直尺与陀螺稳定座架顶部侧边平行，找到打在伸缩尺上的激光点二，此时，在伸缩尺上读出激光点一到激光点二的距离Y；
步骤七：读出直尺在角度尺上旋转的角度值α；根据三角函数即能计算出陀螺稳定座架顶部左下角点到激光点二的距离到激光点二的距离X。
步骤八：根据X值、Y值、Z值和GPS航空天线厚度、激光发射器厚度及陀螺稳定座架顶部左下角点到航摄相机摄影中心的距离的常数值，即能算出偏心分量。
所述航摄相机固定在陀螺稳定座架的中央，所述航摄相机摄影中心是指航摄相机焦平面的中心。
将上述方法中获取的偏心分量用于航空遥感定位定向系统的数据解算，测量速度快，测量精度高，计算量少，提高了航摄和航摄数据处理的工作效率。
如上所述，便可较为充分的实现本发明。以上所述仅为本发明的较为合理的实施实例，本发明的保护范围包括但并不局限于此，本领域的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变性变更均包括在本发明包括范围之内。

Claims (5)

1.一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置，其特征在于：包括角度尺、直尺、激光发射器、伸缩杆、伸缩尺、GPS航空天线、伸缩杆底座、陀螺稳定座架，所述伸缩杆的一端与GPS航空天线接触，伸缩杆的另一端与伸缩杆底座连接，伸缩杆底座固定在航摄飞机的甲板上，所述伸缩尺的一端与伸缩杆套接，伸缩尺能在伸缩杆上滑动，伸缩尺与伸缩杆垂直，所述陀螺稳定座架位于伸缩杆一侧，角度尺固定在陀螺稳定座架顶部左下角，直尺的一端通过轴固定在角度尺直边的中部，直尺能绕轴旋转，激光发射器固定在直尺顶部，激光发射器与直尺平行，陀螺稳定座架为长方体结构，其长边平行于航摄飞机中轴线，所述伸缩杆底座为长方体结构，其长边或短边平行于航摄飞机中轴线。
2.根据权利要求1所述的一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置，其特征在于：所述激光发射器为半导体激光发射器，激激光发射器的光斑直径为2－3毫米。
3.根据权利要求1所述的一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置，其特征在于：所述角度尺的角度范围为0－180度。
4.根据权利要求1所述的一种用于航摄飞机内部测量GPS偏心分量的装置，其特征在于：所述伸缩杆伸缩长度范围是1400－2600毫米。
5.一种GPS偏心分量的测量方法，其特征在于有以下步骤：
步骤一：将激光发射器固定在直尺上，直尺固定在角度尺上，使激光发射器、直尺、角度尺形成一个整体；
步骤二：将步骤一中激光发射器、直尺、角度尺形成的整体固定在陀螺稳定座架的一个角上；
步骤三：通过拉开伸缩杆，使伸缩杆的顶部抵住GPS航空天线底部，伸缩杆底座平放在飞机甲板上，保持固定状态；
步骤四：打开激光发射器使之发射激光，转动角度尺的旋钮，使直尺在角度尺上旋转，直尺上激光发射器也随之旋转，将激光发射器发出的激光对向伸缩杆，找到打在伸缩杆上的激光点一，通过伸缩杆上的刻度，得出GPS航空天线底部与激光点一之间的距离（Z）；
步骤五：将伸缩尺的一端固定在激光点一处，并以此为原点拉开伸缩尺；
步骤六：往回转动角度的旋钮，使直尺与陀螺稳定座架顶部侧边平行，找到打在伸缩尺上的激光点二，此时，在伸缩尺上读出激光点一到激光点二的距离（Y）；
步骤七：读出直尺在角度尺上旋转的角度值（α）；根据三角函数即能计算出陀螺稳定座架顶部左下角点到激光点二的距离（X）。
步骤八：根据X值、Y值、Z值和GPS航空天线厚度、激光发射器厚度及陀螺稳定座架顶部左下角点到航摄相机摄影中心的距离的常数值，即能算出偏心分量。
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