CN109827558B

CN109827558B - 一种车载寻北仪

Info

Publication number: CN109827558B
Application number: CN201910217620.3A
Authority: CN
Inventors: 许友哲; 刘建; 贾军强; 任续津; 张润东
Original assignee: Beijing Institute of Electronic System Engineering
Current assignee: Beijing Institute of Electronic System Engineering
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2039-03-21
Also published as: CN109827558A

Abstract

本发明公开一种车载寻北仪，包括：寻北仪、车载瞄准平台和透光瞄准窗口，所述车载瞄准平台将寻北仪架设在车舱内，通过升降架将寻北仪运送到预定位置；所述透光瞄准窗口为可控温的真空观察窗，设于寻北仪上。本发明技术方案实现了快速展开、车载动基座瞄准，解决了自然环境、车、人员的扰动等环境因素影响，较高的环境适应性，可以保证在不平整地面的情况下完成车载状态瞄准测量，有效的缩短了工作准备时间。载车安装了高透光率自除霜瞄准窗口，解决了瞄准玻璃在低温状态下工作正常，通过低温工作试验，有效的避免了低温结霜对定向瞄准操作的影响，并实现全天候车载瞄准。

Description

一种车载寻北仪

技术领域

本发明涉及寻北仪。更具体地，涉及一种车载寻北仪。

背景技术

目前，高精度摆式陀螺寻北仪一般通过刚性三脚架架设在室外环境下，并进行精密水平调平后才进行寻北，摆式陀螺寻北仪对于架设环境和架设水平精度要求苛刻。在使用过程中，大风扰动、太阳高温辐射、大雨天气等自然环境都会对摆式陀螺寻北仪的精度和工作有所影响。

同时，刚性三脚架由于便携性要求，体积小，可适应的地面不平度小；若简单放置于车载平台上使用，由于与车体未分离，无法避免车上人员走动或车辆发动机运转的震动对陀螺寻北仪定向功能和精度造成的影响

因此，现有的高精度摆式陀螺寻北仪需要由操作人员搬运至瞄准点后，在使用环境条件准许的情况下才能开始测量操作，机动性差，而且搬运过程中不允许大角度倾斜，否则易造成寻北仪损坏。

在室外低温条件下使用寻北仪时，操作手动作僵硬使得操作时间延长且精度受到影响。常用的车辆观察窗口，在低温下由于车舱内外温度差异大，观察窗容易结霜影响观测，而且其透光性不足影响瞄准测量，特别是在冬季或者雨雪天气条件下。

因此，需要提供一种车载寻北仪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度摆式陀螺寻北仪，解决现有摆式陀螺寻北仪室外作业过程中操作不便捷性以及大风扰动、太阳高温辐射、大雨天气等自然环境影响的问题，利用车载瞄准平台技术解决了太阳辐射、大风、沙尘、雨雪等恶劣天气下的瞄准难题；利用高透光率自除霜瞄准窗口解决了冬天或雨雪天气起雾结霜不能进行瞄准的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种车载寻北仪，包括：寻北仪、车载瞄准平台和透光瞄准窗口，所述车载瞄准平台将寻北仪架设在车舱内，通过升降架将寻北仪运送到预定位置；所述透光瞄准窗口为可控温的真空观察窗，设于车舱内。

进一步地，所述车载瞄准平台包括三角座，三角座上设有寻北仪基座，用于安装寻北仪，三角座下方设有托盘，所述托盘与升降架连接，三角座的三个角分别设有通孔，三个支腿分别穿过通孔与三角座连接。

进一步地，所述车舱底板设有三个通孔，位置与所述三角座的通孔对应，所述三个支腿可分别穿过车舱底板的通孔到达地面。

进一步地，所述升降架带动托盘移动，对三角座进行上升或下降，当三角座上升到所需位置时，断开三角座与三个支腿的连接，支腿通过车舱底板的通孔下降到地面并支撑三角座。

进一步地，所述每个支腿上均设有棘轮机构，所述棘轮机构与对应的摇柄连接，当车载寻北仪工作完成收回支腿时，通过控制摇柄使支腿上升，所述棘轮机构防止支腿下滑。

进一步地，所述每个支腿移动均受与其相连的棘轮机构控制，每个支腿间独立工作。

进一步地，所述棘轮机构包括棘轮和棘爪，棘轮逆时针转动时带动所述支腿上升；棘轮顺时针转动时棘爪嵌入棘轮中阻止棘轮转动。

进一步地，所述透光瞄准窗口包括导电膜和真空增透玻璃窗，所述导电膜通电后对所述真空增透玻璃窗加热以使所述透光瞄准窗口不结霜。

进一步地，所述透光瞄准窗口还包括温度传感器和控制器，所述温度传感器实时检测所述真空增透玻璃窗内部与外界环境的温度差并发送到控制器，所述控制器与所述导电膜连接，根据温度差计算并调节所述导电膜的加热功率以使所述真空增透玻璃窗内部与外界环境温度一致。

进一步地，所述真空增透玻璃窗的光透过率为85％。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案实现了快速展开、车载动基座瞄准，解决了自然环境、车、人员的扰动等环境因素影响，较高的环境适应性，可以保证在不平整地面的情况下完成车载状态瞄准测量，有效的缩短了工作准备时间。载车安装了高透光率自除霜瞄准窗口，解决了瞄准玻璃在低温状态下工作正常，通过低温工作试验，有效的避免了低温结霜对定向瞄准操作的影响，并实现全天候车载瞄准。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1为本发明车载瞄准平台示意图；

图2为本发明棘轮机构示意图；

图3为本发明透光瞄准窗口示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明公开的一种车载寻北仪，包括：寻北仪、车载瞄准平台和透光瞄准窗口，所述车载瞄准平台将寻北仪架设在车舱内，通过升降架将寻北仪运送到预定位置；所述透光瞄准窗口为可控温的真空观察窗，设于车舱内。其中，如图1所示，车载瞄准平台包括三角座，三角座上设有寻北仪基座，用于安装寻北仪，三角座下方设有托盘，所述托盘与升降架连接，三角座的三个角分别设有通孔，三个支腿分别穿过通孔与三角座连接。

具体的，将摆式陀螺寻北仪由室外三脚架架设转移到由载车运载的方舱内部车载架设。三个支腿安装在三角座上，车舱底板设有三个通孔，位置与所述三角座的通孔对应，三个支腿可分别穿过车舱底板的通孔到达地面。升降架可以通过托盘对三角座进行上升和下降。当托盘带动三角座上升到一定高度位置合适时，松开支腿与三角座的固紧装置，三个支腿可以依靠自身重力快速下滑着地并支撑三角座，然后将托盘下降使托盘与三角座分离，实现车载瞄准平台与载车的分离。

如图2所示，每个支腿上均设有棘轮机构，所述棘轮机构与对应的摇柄连接，当车载寻北仪工作完成收回支腿时，通过控制摇柄使支腿上升，所述棘轮机构防止支腿下滑。

具体的，当车载寻北仪工作完成收回支腿时，若采取手动拖动支腿上升的方式，既费时费力，操作又不方便，本发明在支腿的一侧设置成齿条的结构，这样可以通过棘轮的传动来带动支腿的运动。棘轮安装在固定环上，并在安装棘轮的轴上设计一个扳手的结构接口，可以通过扳手最终带动支腿的运动。在支腿上升的间歇，支腿上设置的棘轮机构可防止支腿的下降，棘轮逆时针转动时，棘轮可以拨动棘爪，支腿能够实现向上运动；由于棘爪的存在，可以卡住棘轮，限制棘轮的顺时针转动，从而达到防止支腿下降的目的。当支腿需要下降的时候，将棘爪扳开，使得支腿可以利用自重下降。由此，车载瞄准平台采用三个支腿独立下放方式，分别松开锁紧棘爪后，支腿在自身重力下快速下放同时，自动适应当前地面不平度。触地锁紧后便于陀螺寻北仪设备调平。

如图3所示，透光瞄准窗口包括导电膜和真空增透玻璃窗，导电膜通电后对所述真空增透玻璃窗加热以使所述透光瞄准窗口不结霜。

具体的，高透光率自除霜瞄准窗口是带导电加热膜的真空增透玻璃观测窗。导电膜铺设在真空增透玻璃窗侧面四周，导电膜内部均匀分布有导热丝，玻璃窗周围分别用两个框架状电极将玻璃窗固定，同时两电极分别与铺设在玻璃窗四周的导电膜内的导热丝连接，两电极连接至电源，通电后向导电膜供电，导电膜通电后发热对真空增透玻璃窗加热，由真空玻璃窗四周向中心传导热量，保证真空玻璃窗内外两侧温度恒定。从理想角度考虑，瞄准玻璃的光学透过率越高越好，导电膜单位面积功率越大越好。但受工艺水平、经济性和实用性的制约不可能无限追求过高的技术要求。从工艺上实现难易程度和观测影响程序进行综合考虑，瞄准玻璃可见光透过率达选定为85％，工艺容易达到且对瞄准定向观测影响小。

瞄准窗口自动防霜关键在于导电膜要始终保持一定温度，这一温度取决于单位面积的加热功率，从工程经验，加热功率0.6W/cm2较为适宜,过大会造成玻璃炸裂,过低起不到防霜作用。

若要使观察窗不结霜，必须使维持温度场的能耗平衡低温冷源所需的热量。根据傅立叶热传导公式材料的传导热流和传导方向的温度场梯度成正比，对于稳态情况，温度场梯度可以简化为观察窗两侧的温度差。例如室温为20℃，室外温度为40℃时通过模型计算可以得到导电膜加热功率为7.1W。瞄准玻璃设计导电膜的加热功率始终大于观察窗的热流功率,从而保证观察窗不结霜。

本领域的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种车载寻北仪，其特征在于，包括：寻北仪、车载瞄准平台和透光瞄准窗口，所述车载瞄准平台将寻北仪架设在车舱内，通过升降架将寻北仪运送到预定位置；所述透光瞄准窗口为可控温的真空观察窗，设于车舱内；

所述车载瞄准平台包括三角座，三角座上设有寻北仪基座，用于安装寻北仪，三角座下方设有托盘，所述托盘与升降架连接，三角座的三个角分别设有通孔，三个支腿分别穿过通孔与三角座连接；

所述车舱底板设有三个通孔，位置与所述三角座的通孔对应，所述三个支腿可分别穿过车舱底板的通孔到达地面；

所述升降架带动托盘移动，对三角座进行上升或下降，当三角座上升到所需位置时，断开三角座与三个支腿的连接，支腿通过车舱底板的通孔下降到地面并支撑三角座。

2.根据权利要求1所述的车载寻北仪，其特征在于，每个支腿上均设有棘轮机构，所述棘轮机构与对应的摇柄连接，当车载寻北仪工作完成收回支腿时，通过控制摇柄使支腿上升，所述棘轮机构防止支腿下滑。

3.根据权利要求2所述的车载寻北仪，其特征在于，所述每个支腿移动均受与其相连的棘轮机构控制，每个支腿间独立工作。

4.根据权利要求2所述的车载寻北仪，其特征在于，所述棘轮机构包括棘轮和棘爪，棘轮逆时针转动时带动所述支腿上升；棘轮顺时针转动时棘爪嵌入棘轮中阻止棘轮转动。

5.根据权利要求1所述的车载寻北仪，其特征在于，所述透光瞄准窗口包括导电膜和真空增透玻璃窗，所述导电膜通电后对所述真空增透玻璃窗加热以使所述透光瞄准窗口不结霜。

6.根据权利要求5所述的车载寻北仪，其特征在于，所述透光瞄准窗口还包括温度传感器和控制器，所述温度传感器实时检测所述真空增透玻璃窗内部与外界环境的温度差并发送到控制器，所述控制器与所述导电膜连接，根据温度差计算并调节所述导电膜的加热功率以使所述真空增透玻璃窗内部与外界环境温度一致。

7.根据权利要求5所述的车载寻北仪，其特征在于，所述真空增透玻璃窗的光透过率为85％。