CN114183647B - 联动支撑机构的自调平方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种联动支撑机构的自调平方法，联动支撑机构包括第一支撑机构、第二支撑机构、第三支撑机构和第四支撑机构，分别安装在隔离平台的四角，联动支撑机构的高度能够自动调节，其特征在于，联动支撑机构的自调平方法包括以下步骤：S1、选择远离重心的支撑机构作为独立支撑机构进行粗调，将其它三个支撑机构的支撑点a、b和c确定一个预设三角面；S2、根据隔离平台的尺寸和重心坐标，确定预设三角面的重心的法向量参数。S3、根据法向量参数通过常规三点调平方法将隔离平台调节至预设位置。S4、根据倾角传感器的反馈数据对独立支撑机构进行精调。实现了联动支撑机构的自调平，解决了车载光测系统的垂直轴的倾斜问题。

Description

联动支撑机构的自调平方法
技术领域
本发明涉及光电测控技术领域，特别涉及联动支撑机构的自调平方法。
背景技术
车载光测系统工作时载车底盘作为测量基座，车体变形，经纬仪的工作速度、加速度扰动，甚至地面下陷等均会造成垂直轴的一定倾斜误差。车载光测系统等设备测量系统的轴系误差(包括垂直轴误差、水平轴误差和照准轴误差)的测量准确性、修正算法的准确性直接关系到测量设备的测角精度，因此要提高测量设备的测角精度，必须首先准确测量出各轴系误差。目前车载设备采用的是非实时补偿技术，事先将光测设备调平，获取补偿数据，在工作中需要尽量减少干扰因素影响。另外设备工作展开需要的准备工作较多，即战备时间较长。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提出一种联动支撑机构的自调平方法，目的是针对车载光测系统机动工作时，通过本发明提供的联动支撑机构实现车载状态自调平，并能够实时准确获得调平数据，解决了车载系统垂直轴大倾斜问题，通过实时误差补偿，解决了垂直轴倾斜动态扰动问题，从而实现移动式车载光测设备高精度不落地测量。并且有利于设备快速展开，大幅减少作战准备时间。
为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
本发明提供的一种联动支撑机构的自调平方法，联动支撑机构包括第一支撑机构、第二支撑机构、第三支撑机构和第四支撑机构，分别安装在隔离平台的四角，联动支撑机构的高度能够自动调节，隔离平台的上方安装有光测设备，光测设备的内部安装有倾角传感器，联动支撑结构和倾角传感器通过数据线与控制处理系统连接，联动支撑机构的自调平方法包括以下步骤：
S1、选择远离重心的支撑机构作为独立支撑机构进行粗调，将其它三个支撑机构的支撑点a、b和c确定一个预设三角面；
S2、根据隔离平台的尺寸和重心坐标，确定预设三角面的重心的法向量参数。
S3、根据法向量参数通过常规三点调平方法将隔离平台调节至预设位置。
S4、根据倾角传感器的反馈数据对独立支撑机构进行精调。
与现有的技术相比，本发明通过联动支撑机构实现车载状态的自调平，并能够实时准确获得调平数据，解决了车载光测系统的垂直轴的大倾斜问题，通过实时误差补偿，解决了垂直轴倾斜动态扰动问题，从而实现移动式车载光测设备高精度不落地测量。并且有利于设备快速展开，大幅减少作战准备时间。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的车载光测系统的后视剖视图。
图2是根据本发明实施例提供的车载光测系统的侧面剖视图。
图3是根据本发明实施例提供的车载光测系统的光测设备示意图。
图4是根据本发明实施例提供的车载光测系统的部分结构示意图。
图5是根据本发明实施例提供的联动支撑机构的自调平方法流程图。
图6是根据本发明实施例提供的车载光测系统的联动支撑机构的自调平原理图。
其中的附图标记包括：车体1、底盘1-1、光测设备2、垂直中心轴201、隔离平台3、联动支撑机构4、第一支撑机构4-1、第二支撑机构4-2、第三支撑机构4-3、第四支撑机构4-4、倾角传感器5、控制处理系统6、显示终端7和远程控制终端8。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
图1-图4示出了根据本发明实施例提供的车载光测系统结构。
如图1-4所示，本发明实施例提供的车载光测系统包括：车体1、底盘1-1、光测设备2、隔离平台3、预设三角面301、三角形的法线正向302、联动支撑机构4、独立支撑点401、倾角传感器5、控制处理系统6、显示终端7和远程控制终端8。
车体1包括底盘1-1，且在车体1的上方设置有天窗。
光测设备2安装在隔离平台3上，隔离平台3的四角分别安装有可调节高度的联动支撑机构4，隔离平台3与联动支撑机构4为刚性连接。
联动支撑机构4包括：第一支撑机构4-1、第二支撑机构4-2、第三支撑机构4-3和第四支撑机构4-4。联动支撑机构4与控制处理系统6通过数据线连接，实时发送倾斜量数据给控制处理系统6，并接收控制处理系统的控制命令。联动支撑机构4具有实时响应控制处理系统6命令的功能，可以根据测量需求进行伸长和收缩，同时也具备联动自调平的功能。
隔离平台3通过紧固件固定在车体1的底盘1-1上，第一支撑机构4-1、第二支撑机构4-2、第三支撑机构4-3和第四支撑机构4-4，分别穿过底盘1-1悬在车体1的下方。
倾角传感器5固定在光测设备2的内部，倾角传感器5能够测量光测设备2的二维倾斜量，确定光测设备2的垂直中心轴201上的直线的倾斜量，与控制处理系统6通过数据线连接，在装调标校后即可使用。
当车体处在运动状态时，车体1的天窗关闭，隔离平台3固定在底盘1-1上，联动支撑机构4为收缩状态，联动支撑机构4的底端远离地面。
当车体处在静止状态时，车载光测系统开始工作，车体1的天窗打开，打开隔离平台3与底盘1-1之间的紧固件，控制处理系统6控制联动支撑机构4开始伸长，并寻找支撑点，当联动支撑机构4与地面接触后隔离平台3与底盘1-1快速分离，将隔离平台3和光测设备1同时抬起，此时光测设备2与车体1分离达到独立工作状态，光测设备2与隔离平台3的支撑点位于地面。切断随车振动源(如发电机组等)，消除其对光测设备2工作的振动及噪音影响，解决了光测设备2在工作时受车底盘因风力、人员走动、设备振动等因素造成的晃动问题，提高了光测设备2的测量精度。
图5示出了根据本发明实施例提供的联动支撑机构的自调平方法流程。
图6示出了根据本发明实施例提供的车载光测系统的联动支撑机构的自调平原理。
如图5和图6所示，光测设备2的垂直中心轴201即隔离平台3的法线正向，因为隔离平台3的尺寸根据设计参数能够确定，安装后光测设备2的垂直中心轴201在隔离平台3位置能够确定，即隔离平台3需要调节的预设位置已知，因此不需要采用常规四点调平使用的迭代算法，可以采用以下所述步骤：
设光测设备安装位置为隔离平台的重心(装调时根据结构尺寸能够准确标定)，判断每个支撑机构的输出数据。
S1、选择远离重心的独立支撑点401对应的支撑机构作为独立支撑机构进行独立粗调。
对于其它三个支撑机构，根据点a、点b和点c确定一个预设三角面301，根据预设三角面确定点法线正向302；
将独立支撑机构与其他三个支撑机构分开调节是为了防止超调迭代，这样速度最快，其条件就是重心位置可标定。
远离重心的点是根据每个支撑结构的位移数据与重心的偏差得到。
S2、根据隔离平台的尺寸和重心坐标，确定预设三角面301的重心的法向量参数。
S3、根据法向量参数通过常规三点调平方法将隔离平台3调节至预设位置。
S4、根据倾角传感器5的反馈数据对独立支撑机构进行精调。
精调是根据反馈数据实时计算后，单步控制。
由于本发明中二维倾角传感器可以直接测量隔离平台的法向量偏差，因此可直接作为自调平的反馈数据，另外隔离平台自调平后，工作过程中不需要再次调节，实时监测倾角仪测量值，利用倾斜补偿方式，能够保证光测设备的测角精度。
步骤S4可使支撑机构满足受力，同时保证该误差作为输入与倾角传感器实时测量信息同时解算的误差允许范围内。
误差范围要小于3′，受力是按装置重量计算，通常小于装置重量四分之一，该值转化为受力值，比如小型装置通常为100N。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种联动支撑机构的自调平方法，所述联动支撑机构包括分别安装在隔离平台四个角且独立调节高度的四个支撑机构，所述隔离平台的上方安装有光测设备，所述光测设备的内部安装有倾角传感器，所述联动支撑机构和所述倾角传感器通过数据线与控制处理系统连接，其特征在于，所述联动支撑机构的自调平方法包括以下步骤：
S1、选择远离重心的支撑机构作为独立支撑机构进行粗调，将其它三个支撑机构的支撑点a、b和c确定一个预设三角面；
S2、根据所述隔离平台的尺寸和重心坐标，确定所述预设三角面的重心的法向量参数；
S3、根据所述法向量参数通过常规三点调平方法将所述隔离平台调节至预设位置；
S4、根据倾角传感器的反馈数据对所述独立支撑机构进行精调。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012220444A (ja) * 2011-04-13 2012-11-12 Fuji Mach Mfg Co Ltd 水平度調整支援装置
US8789801B2 (en) * 2011-04-26 2014-07-29 Alfred Thomas Newman Self-leveling receptacle with a positioning lock
CN104215258B (zh) * 2014-08-19 2017-02-15 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种车载经纬仪测角精度测试方法及系统
CN110030981B (zh) * 2019-03-11 2020-07-31 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于力矩电机的车载平台及其自动稳定支撑方法
CN112971340A (zh) * 2021-03-10 2021-06-18 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种自动调平平台及调平方法
CN113022413B (zh) * 2021-03-10 2022-07-26 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种车载光电测量系统
CN113311877B (zh) * 2021-06-01 2022-07-22 山东理工大学 一种四腿支撑作业平台的自动调平方法
CN113485459B (zh) * 2021-06-24 2023-09-22 中国人民解放军火箭军工程大学 一种基于机械变形干扰补偿的车载平台快速调平控制方法

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