CN114212018A - 车载经纬仪的升降支撑平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供车载经纬仪的升降支撑平台，包括一级平台和支撑一级平台的四角处的一级支腿、二级平台和固定于二级平台的四角处的二级支腿；一级支腿和二级支腿分别为可伸缩支腿，二级支腿固定在一级平台的上表面处，二级支腿用以升降二级平台；一级平台的上表面设置有与二级平台的轮廓形状相匹配的一级凹槽，二级平台在二级支腿的作用下可置于一级凹槽内；二级平台的上表面设有与经纬仪的轮廓形状相匹配的二级凹槽。本发明通过升降支撑平台的二级升降功能，克服了单机支腿在工作模式下、在大距离抬升时，平台和设备整体重心过高，从而影响观测稳定性的缺点。具有刚度好、稳定性高的优点。

Description

车载经纬仪的升降支撑平台

技术领域

本发明涉及到车辆测量领域，特别涉及车载经纬仪的升降支撑平台。

背景技术

随着战备要求和对靶场实战化的需求提升，传统靶场用固定站经纬仪以及基于拖车形式的机动站已日益无法适应新的技战术需求。适应于高机动越野能力的军用越野底盘的改造运输形式成为用户和设计的主选方案。而基于军用越野底盘改造的车载经纬仪设备，在观测模式下需要经纬仪脱离载车以避免载车油机振动、人员走动等对观测精度造成的影响。脱离载车的方式目前主要以支腿支撑平台为主，也即利用四条高精度电动支腿支撑平台，使得落座于平台上的经纬仪隔绝载车振动源。

一般基于越野底盘改造的车载经纬仪设备，受制于底盘形式的限制，其升降行程有限。平台脱离载车之后，其观测范围受制于载车车头部分的影响，观测范围无法做到360无遮挡的观测使用需求。对于观测目标和轨迹弹道确定的使用需求来讲，这种设计无可厚非。但是对于靶场训练评估型设计，将近90的方位观测盲区则使得训练评估效果大打折扣。

单级支腿的工作方式，若闭合高度过短则在展开过后支腿有效剩余闭合长度不够，支腿的侧向刚度不足，设备在使用时容易共振。若闭合高度过高则容易阻挡经纬仪视轴，有效进光量不足从而影响观测。另外，单机支腿的工作模式导致在大距离抬升时，平台+设备整体重心过高，从而影响观测稳定性。地基刚度不足时，由可能发生倾覆的情况。

发明内容

本发明为解决上述问题，本发明的目的在于结构合理、刚度好和稳定性高的车载经纬仪的升降支撑平台。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

经纬仪的升降平台，包括一级平台和支撑一级平台的四角处的一级支腿、二级平台和安装于二级平台的四角处的二级支腿；

一级支腿和二级支腿分别为可伸缩支腿，二级支腿固定在一级平台上，二级支腿用以升降二级平台，使二级平台远离或靠近一级平台；

一级平台的上表面设置有与二级平台的轮廓形状相匹配的一级凹槽，二级平台在二级支腿的作用下可置于一级凹槽内；

二级平台的上表面设有与经纬仪的轮廓形状相匹配的二级凹槽。

进一步的，一级支腿和二级支腿分别为电动的可伸缩支腿。

进一步的，一级支腿包括内外套接的一级支腿外管和一级支腿内管、二级支腿包括内外套接的二级支腿外管和二级支腿内管；

一级支腿外管和一级支腿内管的套接长度可改变，二级支腿外管和二级支腿内管的套接长度可改变。

进一步的，还包括支腿锁定装置，至少两个支腿锁定装置均布在一级支腿的周向，用以锁定一级支腿外管和一级支腿内管的相对位置；至少两个支腿锁定装置均布在二级支腿的周向，用以锁定二级支腿外管和二级支腿内管的相对位置。

进一步的，支腿锁定装置为顶丝，与一级支腿连接的顶丝穿设一级支腿外管并沿一级支腿的径向可移动，与二级支腿连接的顶丝穿设二级支腿外管并沿二级支腿的径向可移动。

进一步的，还包括升降控制系统和置于二级平台的上表面的温度自补偿侧倾传感器；

升降控制系统分别控制二级支腿和一级支腿的伸缩长度；

温度自补偿侧倾传感器对二级平台的倾斜角度进行检测，温度自补偿侧倾传感器将倾斜角度发送至升降控制系统以实现升降控制系统对二级平台的调平。

进一步的，二级平台置于一级凹槽内时，二级平台和一级平台之间可拆卸连接。

进一步的，二级平台包括平台本体、在四个在平台本体的顶面的四角处向上延伸形成的延伸腿；每个延伸腿与二级支腿固定连接。

进一步的，二级平台的下表面固定有二级导向锥，一级平台的上表面开设有与二级导向锥配合的二级导向孔。

进一步的，一级平台的下表面固定有一级导向锥，载车的支撑平面开设有与一级导向锥配合的一级导向孔。

进一步的，升降支撑平台具有第一种工作模式和第二种工作模式；第一种工作模式下，二级平台置于一级凹槽内、一级支腿通过升降一级平台以单独调节经纬仪的高度；第二种工作模式下，二级支腿通过升降二级平台、一级支腿通过升降一级平台以共同调节经纬仪的高度。

本发明能够取得以下技术效果：

本升降平台可以避免基于一体化载车设计的高机动性的经纬仪受到载车车头的观测遮挡；本升降平台可将经纬仪的视轴提升到高于越野底盘车头的高度，利用支腿侧向的锁定装置功能、温度自补偿等手段实现360度无遮挡模式下的高精度和稳定观测跟踪；利用单个长行程支腿的设计方案，缺点在于，满足高行程状态则支腿在完全伸展状态下，其有效闭合长度过短，平台整体侧向刚度较差。且该支腿闭合长度过长，不利于操作安装。本升降平台通过组合支腿和平台的形式，完全伸展状态下，一级支腿和二级支腿有效闭合长度均满足经纬仪观测的侧向刚度需求，平台稳定性和平台侧向刚度得到大幅度提升；最后，通过组合设计的形式，在完全展开状态下，一级平台和一级支腿位于相对较低的位置，整体平台重心靠下，结构稳定性相较于单个长行程支腿要好。

附图说明

图1是本发明公开的一级支腿的结构示意图；

图2是本发明公开的一级平台的结构示意图；

图3是本发明公开的二级平台的结构示意图；

图4是本发明公开的升降平台的结构示意图；

图5是本发明公开的运输状态下的升降平台的结构示意图；

图6是本发明公开的每级平台展开状态下的相对载车位置的结构示意图；

图7是本发明公开的二级导向孔的一级平台的结构示意图；

图8是本发明公开的带有二级导向锥的二级平台结构示意图。

附图标记：

一级平台1、一级凹槽11、二级导向孔12、一级支腿2、二级凹槽21、二级平台3、二级凹槽30、二级导向锥31、延伸腿32、二级支腿4、二级支腿外管41、二级支腿内管42、支腿锁定装置5、温度自补偿侧倾传感器6。

具体实施方式

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。

如图4所示的车载经纬仪的升降支撑平台，包括一级平台1和支撑一级平台1的四角处的一级支腿2、二级平台3和安装于二级平台3的四角处的二级支腿4，二级平台3在一级平台1的上方；一级支腿2和二级支腿4分别为可伸缩支腿，一级支腿2和一级平台1通过转接件固连。二级支腿4固定在一级平台1上，二级支腿4用以升降二级平台3，能使二级平台3远离或靠近一级平台1；如图2所示，一级平台1的上表面设置有与二级平台3的轮廓形状相匹配的一级凹槽11，二级平台3在二级支腿4的作用下可置于一级凹槽11。如图3所示，二级平台3的上表面设有与经纬仪的轮廓形状相匹配的二级凹槽21。这样如图5所述，经纬仪在运输状态置于二级平台的二级凹槽21内，二级支腿4又将二级平台置于一级平台1上。此时二级平台3和一级平台1通过固定螺栓可拆卸连接，进一步提高运输时两者的连接稳定性。

本发明将传统的只有一个能升降的平台的运动高度在本发明里被分解为二级平台3和一级平台1之间的距离以及一级平台3下的一级支腿2的距离，且两个距离分别单独控制，从而有效降低经纬仪在运输模式下的运输高度。特别适用于越野底盘装载的经纬仪。该升降平台利用两级组合支腿的形式实现大行程的经纬仪抬升工作模式，既可以在任一一级支腿单独工作模式下进行；也可以通过这两级支腿合作工作，实现360度经纬仪视场无遮挡工作。升降结构可以为对称结构，一级平台1和二级平台3在设计时，利用优化和仿真手段保证在垂直方向、纵摇方向以及横摇方向整体刚度一致；该二级组合升降平台在纵摇、横摇以及垂直方向上保持刚度一致。一级平台和二级平台组合高度设计，使得整车在运输环节不超高运输。下凹式桁架和板材焊接的第一平台和利用铸造和焊接工艺实现的二级平台3，采用承托方式搭载经纬仪；二级平台3的设计，利用轻量化设计的桁架实现平台减重，保证基础刚度的同时提升系统机械谐振频率；从而避免设备在伺服区间内共振；利用板材焊接实现二级平台的下凹，从而在不占据运输高度的情况下实现大中型经纬仪的360度无遮挡工作模式。

一级平台采用桁架和板材组合设计的平台设计，利用结构优化方法合理布置桁架结构，利用板材进行关键结构位置的受力承载加强。

具体的，图2中，一级平台上的安装支撑二级支撑的区域为板材结构，一级平台上支撑二级平台的区域为桁架焊接材料。分区域的设计利于合理利用材料。

在本发明的一个优选实施例中，升降支撑平台具有第一种工作模式和第二种工作模式；第一种工作模式下，二级平台3置于一级凹槽11内、即二级支腿4不作用，一级支腿2通过升降一级平台1以单独调节经纬仪的高度。此时观测方位角度范围大概在0-270度左右；该状态下，二级平台承载主要通过底部的凹坑承载，二级支腿处于零受力状态；第二种工作模式下，二级支腿4通过升降二级平台2、一级支腿2通过升降一级平台1以共同调节经纬仪的高度。可以通过两级升降平台组合实现观测，也就是将经纬仪抬升到高于车顶的位置，此时一二级支腿均升起，此时二级平台通过二级支腿，负载在一级平台上。这样一级平台有两种承载载荷模式，利于提高一级平台和二级平台的使用寿命。

在本发明的一个优选实施例中，一级支腿2和二级支腿4分别为电动的可伸缩支腿。二级支腿4和一级支腿2分别具有电控装置，两个电控装置分别通过二级伺服电机和一级伺服电机驱动。两级支腿的结构可以参见下述实施例的套管结构，或伸缩杆领域的其他具体结构，这里不做赘述。

在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，一级支腿2包括内外套接的一级支腿外管和一级支腿内管、二级支腿4包括内外套接的二级支腿外管和二级支腿内管；二级平台3的四周固定连接二级支腿外管，二级支腿外管和二级支腿内管的套接长度改变可以实现二级平台3和一级平台1之间的距离变化。一级平台1的四周固定连接一级支腿外管，一级支腿外管和一级支腿内管的套接长度改变，从而改变一级平台1的高度。

另外，两种支腿都还包括如图1所示的支腿锁定装置5，至少两个支腿锁定装置5均布在一级支腿2的周向，用以锁定一级支腿外管和一级支腿内管的相对位置；至少两个支腿锁定装置5均布在二级支腿4的周向，用以锁定二级支腿外管和二级支腿内管的相对位置。这两级支腿在展开状态下，支腿的侧向由支腿锁定装置5锁死，保证了整体侧向支撑刚度，从而提升设备在伺服跟踪模式下的稳定性和跟踪进度。利用支腿锁定装置5，电动的一级支腿2在展开后，活动内外筒具备间隙锁死功能，增加一级支腿2的侧向刚度；内外管间隙锁死示意图如图1所示。同理利用支腿锁定装置5能增加二级支腿2的侧向刚度。

具体的，支腿锁定装置5为顶丝，与一级支腿2连接的顶丝穿设一级支腿外管并沿一级支腿2的径向可移动，与二级支腿4连接的顶丝穿设二级支腿外管并沿二级支腿4的径向可移动。这样顶丝拧向两种支腿内管时，顶丝的置于一级支腿2或二级支腿4内部的一端能顶住一级支腿内管或二级支腿内管。支腿锁定装置5的结构也可以参见支腿领域的其他锁定装置或替换为螺丝。

优选的，二级平台3包括矩形的平台本体、在平台本体3的顶面处向上延伸的延伸腿32。四个延伸腿32分布在平台本体的四角处，每个延伸腿32都和二级支腿外管固定连接。平台本体是用来安装经纬仪的，二级凹槽21开设在平台本体上。这样内凹结构的二级平台3有效降低了平台主体和一级平台1的距离、降低了经纬仪的安装位置。每个延伸腿32都开有手柄孔，便于手提二级平台3进行搬运操作。

在本发明的一个优选实施例中，升降平台还包括升降控制系统和置于二级平台3的上表面的温度自补偿侧倾传感器6；升降控制系统分别控制二级支腿4和一级支腿2的伸缩长度；温度自补偿侧倾传感器6对二级平台3的倾斜角度进行检测，温度自补偿侧倾传感器6将倾斜角度发送至升降控制系统以实现升降控制系统对二级平台3的调平。

具体的，升降控制系统还包括伺服控制系统和四个位移传感器；伺服控制系统控制伺服电机对每个二级支腿4进行升降，位移传感器对每个二级支腿的位移大小进行检测，位移传感器及温度自补偿侧倾传感器6的电信号均发送给伺服控制系统以实现对二级伺服电机的闭环控制，从而实现二级平台3的调平。

温度自补偿侧倾传感器6在车载经纬仪平台上的使用，用于补偿因温度漂移引起的侧倾进度损失。对于车载经纬仪实际使用环境从零下40度到零上50度使用范围，在同一天工作温度也可以相差数十度；温度自补偿侧倾传感器6大幅度降低温度变化导致的倾斜量输出；从而提升升降平台工作模式下的稳定性。将该传感器集成二级平台的好处在于：温度变化时，在平台自身倾斜不变化的前提下，一般侧倾传感器也是有输出的，这个输出我们认为是误差；或者叫温度漂移。温度自补偿传感器可以在仅仅是温度变化的前提下，提前标定温度变化引入的输出量，从而校订该值。

在本发明的一个优选实施例中，如图7-8所示，二级平台3的下表面固定有二级导向锥31，一级平台1的上表面开设有与二级导向锥31配合的二级导向孔12。用于在二级平台3回落状态下，快速回归到一级平台上。同理，一级平台1的下表面固定有一级导向锥13，载车支撑平面开设有与一级导向锥13配合的一级导向孔32，用于在载车不平的情况下回位到载车支撑平面。

本发明的技术方案基于越野底盘改造的经纬仪载车，该二级组合升降平台位于载车底盘改装空间范围内。该二级升降平台的设计主要考虑到光学经纬仪在跟踪模式下，跟踪精度和跟踪稳定性。即一级支腿和二级支腿合力完成整个经纬仪视轴的抬升工作。该方案平台在越野运输模式下，经纬仪固定于二级平台上，运输状态下，二级升降平台和载车相对位置关系见图5所示。载车行驶到位后，分离一级平台和载车车架的固定，分离二级平台和一级平台的固定螺栓。如图6所示，一级支腿抬升高度X后，二级支腿继续抬升Y高度；则总抬升高度为X+Y。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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做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 (10)

1.车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，包括一级平台(1)和支撑所述一级平台(1)的四角处的一级支腿(2)、二级平台(3)和安装于所述二级平台(3)的四角处的二级支腿(4)；

所述一级支腿(2)和所述二级支腿(4)分别为可伸缩支腿，所述二级支腿(4)固定在所述一级平台(1)上，所述二级支腿(4)用以升降所述二级平台(3)，使所述二级平台(3)远离或靠近所述一级平台(1)；

所述一级平台(1)的上表面设置有与所述二级平台(3)的轮廓形状相匹配的一级凹槽(11)，所述二级平台(3)在所述二级支腿(4)的作用下可置于所述一级凹槽(11)内；

所述二级平台(3)的上表面设有与经纬仪的轮廓形状相匹配的二级凹槽(30)。

2.根据权利要求1所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，所述一级支腿(2)和所述二级支腿(4)分别为电动的可伸缩支腿。

3.根据权利要求1或2所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，所述一级支腿(2)包括内外套接的一级支腿外管和一级支腿内管、所述二级支腿(4)包括内外套接的二级支腿外管(41)和二级支腿内管(42)；

所述一级支腿外管和所述一级支腿内管的套接长度可改变，所述二级支腿外管(41)和所述二级支腿内管(42)的套接长度可改变。

4.根据权利要求3所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，还包括支腿锁定装置(5)，至少两个支腿锁定装置(5)均布在所述一级支腿(2)的周向，用以锁定所述一级支腿外管和所述一级支腿内管的相对位置；至少两个支腿锁定装置(5)均布在所述二级支腿(4)的周向，用以锁定所述二级支腿外管(41)和所述二级支腿内管(42)的相对位置。

5.根据权利要求4所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，所述支腿锁定装置(5)为顶丝，与所述一级支腿(2)连接的顶丝穿设所述一级支腿外管并沿所述一级支腿(2)的径向可移动，与所述二级支腿(4)连接的顶丝穿设所述二级支腿外管(41)并沿所述二级支腿(4)的径向可移动。

6.根据权利要求2所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，还包括升降控制系统和置于所述二级平台(3)的上表面的温度自补偿侧倾传感器(6)；

所述升降控制系统分别控制所述二级支腿(4)和所述一级支腿(2)的伸缩长度；

所述温度自补偿侧倾传感器(6)对所述二级平台(3)的倾斜角度进行检测，所述温度自补偿侧倾传感器(6)将所述倾斜角度发送至所述升降控制系统以实现所述升降控制系统对所述二级平台(3)的调平。

7.根据权利要求1所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，所述二级平台(3)置于所述一级凹槽(11)内时，所述二级平台(3)和所述一级平台(1)之间可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，所述二级平台(3)包括平台本体、在四个在所述平台本体的顶面的四角处向上延伸形成的延伸腿(32)；每个延伸腿(32)与所述二级支腿(4)固定连接。

9.根据权利要求1所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，所述二级平台(3)的下表面固定有二级导向锥(31)，所述一级平台(1)的上表面开设有与所述二级导向锥(31)配合的二级导向孔(12)；

所述一级平台(1)的下表面固定有一级导向锥，载车的支撑平面开设有与所述一级导向锥配合的一级导向孔。

10.根据权利要求1所述的车载经纬仪的升降支撑平台，其特征在于，升降支撑平台具有第一种工作模式和第二种工作模式；所述第一种工作模式下，所述二级平台(3)置于所述一级凹槽(11)内、所述一级支腿(2)通过升降所述一级平台(1)以单独调节所述经纬仪的高度；所述第二种工作模式下，所述二级支腿(4)通过升降所述二级平台(2)、所述一级支腿(2)通过升降所述一级平台(1)以共同调节所述经纬仪的高度。

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