CN109459060A - 一种弹载水平传感器校准装置及方法 - Google Patents

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沙春哲
王锴磊
姜云翔
熊琨
吴跃
王占涛
刘凯
刘莎
王强
郭雨蓉
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Beijing Aerospace Institute for Metrology and Measurement Technology
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
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    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass

Abstract

一种弹载水平传感器校准装置，包括可调平平台、基板与传感器工装，可调平平台包括从上至下共有三层底板，分别为底板A、底板B、底板C，在底板A与底板B上安装X轴调平旋钮与Y轴调平旋钮，用于分别用于调节底板A与底板BX轴和Y轴向的倾角；而在底板C上安装底座调平旋钮，用于底板C的调平；在底板A上有调平台水泡，底板B上有底座水泡，均用于指示可调平平台调节方向；传感器工装安装于基板与可调平平台之间，弹载水平传感器位于传感器工装之中，且吊装在基板下方，校准水平仪置于基板之上。

Description

一种弹载水平传感器校准装置及方法
技术领域
本发明属于校准领域，具体涉及一种弹载水平传感器校准装置及方法。
背景技术
关于弹载水平传感器校准方法，尚未有公开专利。
弹载水平传感器用于导弹在起飞之前进行垂直度调整，其目的是调整一级导弹发动机推力线，使之在发射前尽可能与当地铅垂线重合，以减小导弹推力线在当地水平面的投影，从而减小导弹起飞段的横向漂移。所以弹载水平传感器的精度是否满足要求直接影响导弹发射的成败。
目前在国内对水平仪的校准方法主要是采用转台校准法和使用小角度检查仪进行校准的方法。转台校准法是利用双轴转台或三轴转台测试水平仪的线性度，仅以双轴台为例。校准时采用精度高于水平仪精度的双轴台，通过调轴向塔差使得水平仪和双轴台轴线重合，分别对两周进行测试，对测试数据进行处理得到相应的轴向系数。零位标定采用零级平板，先用高精度的电子水平仪将平板调平，再将水平仪置于平板上，测试出两轴零位值。传统的校准方法仪器操作复杂，测试数据需人工计算，校准设备部具备便携性，并且不能够对吊装式的水平仪进行校准。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术手段在水平度测量上的缺陷，提供一种高精度、高性能的水平度快速测量方法，以实现惯性平台水平度的快速测量。
本发明的技术方案如下：一种弹载水平传感器校准装置，包括可调平平台、基板与传感器工装，可调平平台包括从上至下共有三层底板，分别为底板A、底板B、底板C，在底板A与底板B上安装X轴调平旋钮与Y轴调平旋钮，用于分别用于调节底板A与底板BX轴和Y轴向的倾角；而在底板C上安装底座调平旋钮，用于底板C的调平；在底板A上有调平台水泡，底板B上有底座水泡，均用于指示可调平平台调节方向；
传感器工装安装于基板与可调平平台之间，弹载水平传感器位于传感器工装之中，且吊装在基板下方，校准水平仪置于基板之上。
底座调平旋钮共有三个。
底座调平旋钮共有两个。
一种弹载水平传感器校准方法，包括以下步骤：
S1：将校准水平仪和车载水平传感器分别安装在基板的上方和下方；
S2：调节底座调平旋钮使底座水泡居中；
S3：调节X轴调平旋钮和Y轴调平旋钮，将校准水平仪X轴和Y轴数据输出数据调节为0，此时调平台水泡水泡显示居中；
S4：X轴校准；旋转X轴调平旋钮产生一个角度，记录校准水平仪和车载水平传感器数据，并输出校准后结果；
S5：Y轴校准；旋转Y轴调平旋钮产生一个角度，记录校准水平仪和车载水平传感器数据，并输出校准后结果。
所述S4中，旋转X轴调平旋钮产生0″。
所述S4中，旋转X轴调平旋钮产生20″。
所述S4中，旋转X轴调平旋钮产生40″。
所述S5中，旋转Y轴调平旋钮产生0″。
所述S5中，旋转Y轴调平旋钮产生20″。
所述S5中，旋转Y轴调平旋钮产生40″。
本发明的显著效果在于：该方法的建立实现了对吊装式水平仪的在线校准，具有装置体积小、精度高、操作简单的特点；同时，测量过程自动读数，自动数据处理，避免了人工操作带来的测量误差。
附图说明
图1为本发明所述的弹载水平传感器在线校准装置示意图；
图2为本发明所述的弹载水平传感器在线校准装置调平旋钮示意图；
图中：1可调平平台、2校准水平仪、3弹载水平传感器、4底座水泡、5调平台水泡、6X轴调平旋钮、7基板、8Y轴调平旋钮、9底座调平旋钮、10传感器工装、11底板A、12底板B、13底板C
具体实施方式
一种弹载水平传感器校准装置，包括可调平平台1、基板7与传感器工装10，可调平平台1包括从上至下共有三层底板，分别为底板A11、底板B12、底板C13，在底板A11与底板B12上安装X轴调平旋钮6与Y轴调平旋钮8，用于分别用于调节底板A11与底板B12X轴和Y轴向的倾角；而在底板C13上安装底座调平旋钮9，用于底板C13的调平，且底座调平旋钮9共有三个。在底板A11上有调平台水泡5，底板B12上有底座水泡4，均用于指示可调平平台1调节方向。
传感器工装10安装于基板7与可调平平台1之间，弹载水平传感器3位于传感器工装10之中，且吊装在基板7下方，校准水平仪2置于基板之上。
一种弹载水平传感器在线校准方法，包括以下步骤：
S1：将校准水平仪2和车载水平传感器3分别安装在基板7的上方和下方；
S2：调节底座调平旋钮9使底座水泡4居中；
S3：调节X轴调平旋钮6和Y轴调平旋钮8，将校准水平仪2X轴和Y轴数据输出数据调节为0，此时调平台水泡5水泡显示居中；
S4：X轴校准；旋转X轴调平旋钮6产生一个角度，记录校准水平仪2和车载水平传感器3数据，并输出校准后结果；
S5：Y轴校准；旋转Y轴调平旋钮8产生一个角度，记录校准水平仪2和车载水平传感器3数据，并输出校准后结果。
S4中，旋转X轴调平旋钮6产生0″、20″40″的角度；
S5中，旋转Y轴调平旋钮8产生0″、20″40″的角度。
弹载水平传感器用于导弹在起飞之前进行垂直度调整，其目的是调整一级导弹发动机推力线，使之在发射前尽可能与当地铅垂线重合，以减小导弹推力线在当地水平面的投影，从而减小导弹起飞段的横向漂移。所以弹载水平传感器的精度是否满足要求直接影响导弹发射的成败。
目前在国内对水平仪的校准方法主要是采用转台校准法和使用小角度检查仪进行校准的方法。转台校准法是利用双轴转台或三轴转台测试水平仪的线性度，仅以双轴台为例。校准时采用精度高于水平仪精度的双轴台，通过调轴向塔差使得水平仪和双轴台轴线重合，分别对两周进行测试，对测试数据进行处理得到相应的轴向系数。零位标定采用零级平板，先用高精度的电子水平仪将平板调平，再将水平仪置于平板上，测试出两轴零位值。传统的校准方法仪器操作复杂，测试数据需人工计算，校准设备部具备便携性，并且不能够对吊装式的水平仪进行校准。
该方法的建立实现了对吊装式水平仪的在线校准，具有装置体积小、精度高、操作简单的特点；同时，测量过程自动读数，自动数据处理，避免了人工操作带来的测量误差。

Claims (10)

1.一种弹载水平传感器校准装置，其特征在于：包括可调平平台(1)、基板(7)与传感器工装(10)，可调平平台(1)包括从上至下共有三层底板，分别为底板A(11)、底板B(12)、底板C(13)，在底板A(11)与底板B(12)上安装X轴调平旋钮(6)与Y轴调平旋钮(8)，用于分别用于调节底板A(11)与底板B(12)X轴和Y轴向的倾角；而在底板C(13)上安装底座调平旋钮(9)，用于底板C(13)的调平；在底板A(11)上有调平台水泡(5)，底板B(12)上有底座水泡(4)，均用于指示可调平平台(1)调节方向；
传感器工装(10)安装于基板(7)与可调平平台(1)之间，弹载水平传感器(3)位于传感器工装(10)之中，且吊装在基板(7)下方，校准水平仪(2)置于基板之上。
2.根据权利要求1所述的一种弹载水平传感器校准装置，其特征在于：底座调平旋钮(9)共有三个。
3.根据权利要求1所述的一种弹载水平传感器校准装置，其特征在于：底座调平旋钮(9)共有两个。
4.一种应用如权利要求1所述的弹载水平传感器校准装置的校准方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将校准水平仪(2)和车载水平传感器(3)分别安装在基板(7)的上方和下方；
S2：调节底座调平旋钮(9)使底座水泡(4)居中；
S3：调节X轴调平旋钮(6)和Y轴调平旋钮(8)，将校准水平仪(2)X轴和Y轴数据输出数据调节为0，此时调平台水泡(5)水泡显示居中；
S4：X轴校准；旋转X轴调平旋钮(6)产生一个角度，记录校准水平仪(2)和车载水平传感器(3)数据，并输出校准后结果；
S5：Y轴校准；旋转Y轴调平旋钮(8产生一个角度，记录校准水平仪(2)和车载水平传感器(3)数据，并输出校准后结果。
5.根据权利要求4所述的一种弹载水平传感器校准方法，其特征在于：所述S4中，旋转X轴调平旋钮(6)产生0＇＇。
6.根据权利要求4所述的一种弹载水平传感器校准方法，其特征在于：所述S4中，旋转X轴调平旋钮(6)产生20＇＇。
7.根据权利要求4所述的一种弹载水平传感器校准方法，其特征在于：所述S4中，旋转X轴调平旋钮(6)产生40＇＇。
8.根据权利要求4所述的一种弹载水平传感器校准方法，其特征在于：所述S5中，旋转Y轴调平旋钮(8)产生0＇＇。
9.根据权利要求4所述的一种弹载水平传感器校准方法，其特征在于：所述S5中，旋转Y轴调平旋钮(8)产生20＇＇。
10.根据权利要求4所述的一种弹载水平传感器校准方法，其特征在于：所述S5中，旋转Y轴调平旋钮(8)产生40＇＇。
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