CN114322920A

CN114322920A - 一种发射管中心角度测量方法

Info

Publication number: CN114322920A
Application number: CN202111672577.3A
Authority: CN
Inventors: 冷栋; 李洋; 陈俊; 周俊; 王将立
Original assignee: Wuhan Wuchuan Measurement & Test Co ltd
Current assignee: Wuhan Wuchuan Measurement & Test Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本发明公开了一种发射管中心角度测量方法，属于计量检测技术领域，解决了现有测量发射管角度偏差的技术误差大且耗时长的技术问题。测量方法包括以下步骤：提供自准直陀螺经纬仪；通过自准直陀螺经纬仪获取载体的艏艉线，以艏艉线的方位为方位基准；将自准直陀螺经纬仪安装在发射管的首端的一侧，以方位基准确定自准直陀螺经纬仪的安装基准；获取发射管的中心线；通过自准直陀螺经纬仪获取发射管的中心线的角度偏差。本发明通过自准直陀螺经纬仪，不仅能提高测量精准度，还能大幅缩短测量时间，提升测量效率。

Description

一种发射管中心角度测量方法

技术领域

本发明属于计量检测技术领域，尤其涉及一种发射管中心角度测量方法。

背景技术

载体上配设有发射管，发射管的角度偏差会影响发射的精准度，当前，通过测微准直望远镜法来测量发射管的角度偏差，但是测微准直望远镜法带来的机械读数误差较大，且测量耗时长。

发明内容

本申请旨在至少能够在一定程度上解决了现有测量发射管角度偏差的方法的误差大且耗时长的技术问题，为此，本申请提供了一种发射管中心角度测量方法。

本申请的技术方案如下：

提供自准直陀螺经纬仪；

一种发射管中心角度测量方法，包括以下步骤：

通过所述自准直陀螺经纬仪获取载体的艏艉线，以所述艏艉线的方位为方位基准；

将所述自准直陀螺经纬仪安装在发射管的首端的一侧，以所述方位基准确定所述自准直陀螺经纬仪的安装基准；

获取所述发射管的中心线；

通过所述自准直陀螺经纬仪获取所述发射管的中心线的角度偏差。

在一些实施方式中，所述通过所述自准直陀螺经纬仪获取载体的艏艉线，具体包括：

将所述自准直陀螺经纬仪架设于所述载体的方位镜前，启动所述自准直陀螺经纬仪进行寻北定向测量。

在一些实施方式中，所述以所述方位基准确定所述自准直陀螺经纬仪的安装基准，具体包括：

提供艏艉镜，所述艏艉镜的轴线与所述载体的艏艉线平行；

将所述自准直陀螺经纬仪安装在发射管的首端的一侧后，所述自准直陀螺经纬仪通过所述艏艉镜获取所述自准直陀螺经纬仪与所述安装基准的偏差；

调整所述自准直陀螺经纬仪直至所述自准直陀螺经纬仪符合安装基准。

在一些实施方式中，所述获取所述发射管的中心线，具体包括：

提供首部定心器和尾部定心器，将所述首部定心器设置于所述发射管的首端获取所述发射管的首部照光靶中心，所述尾部定心器设置于所述发射管的尾端，获取所述发射管的尾部照光靶中心；

其中，所述首部照光靶中心与所述尾部照光靶中心的连线为所述发射管的中心线。

在一些实施方式中，所述首部定心器与尾部定心器均为三爪定心器。

在一些实施方式中，所述通过所述自准直陀螺经纬仪获取所述发射管的中心线的角度偏差，具体包括：

通过所述自准直陀螺经纬仪瞄准所述首部照光靶中心，获取所述首部照光靶中心的方位角和俯仰角；

通过所述自准直陀螺经纬仪瞄准所述尾部照光靶中心，获取所述尾部照光靶中心的方位角和俯仰角；

通过获得的所述首部照光靶中心的方位角和俯仰角与获得的所述尾部照光靶中心的方位角和俯仰角获取所述发射管的中心线的角度偏差。

在一些实施方式中，所述发射管的中心线的角度偏差包括水平方向偏差和垂直方向偏差；

通过获得的所述首部照光靶中心的方位角、获得的所述尾部照光靶中心的方位角、所述首部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距和所述尾部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距，获取所述发射管的中心线的水平方向偏差；

通过获得的所述首部照光靶中心的俯仰角、获得的所述尾部照光靶中心的俯仰角、所述首部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距和所述尾部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距，获取所述发射管的中心线的垂直方向偏差。

在一些实施方式中，所述水平方向偏差α_Y为：

式中：Y₂＝L₂tanα₂，Y₁＝＝L₁tanα₁，L＝L₂-L₁

α₁为所述首部照光靶中心方位角的角度，α₂为所述尾部照光靶中心方位角的角度，L₁为首部定位器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距，L₂尾部定位器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距；

所述垂直方向偏差α_Z为：

式中：Z₂＝L₂tamβ₂，Z₁＝L₁tamβ₁，L＝L₂-L₁

β₁为所述首部照光靶中心俯仰角的角度，β₂为所述尾部照光靶中心俯仰角的角度，L₁为首部定位器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距，L₂尾部定位器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距。

在一些实施方式中，通过激光测距仪，通过所述激光测距仪获取所述首部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距和所述尾部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距。

在一些实施方式中，所述将所述自准直陀螺经纬仪安装在发射管的首端的一侧的步骤中，所述自准直陀螺经纬仪与所述载体刚性连接。

本申请实施例至少具有如下有益效果：

由上述技术方案可知，本发明公开的测量方法通过自准直陀螺经纬仪的自准直功能，可快速判断自准直陀螺经纬仪的安装位置是否精准，并且通过人工调试安装位置，快速将自准直脱落经纬仪安装至准确位置，以便缩短测试时间，提高测试效率，且本方法通过获取准确的安装基准，提高了自准直陀螺经纬仪的安装的精确度，可大幅提升测量的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例中测量方法的流程示意图；

图2示出了本申请实施例中测量发射管的结构示意图；

图中标记：1-发射管，2-首部定心器，3-尾部定心器，4-艏艉镜，5-自准直陀螺经纬仪。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种发射管中心角度测量方法，包括以下步骤：

步骤1：提供自准直陀螺经纬仪5；

步骤2：通过自准直陀螺经纬仪5获取载体的艏艉线，以艏艉线的方位为方位基准；

步骤3：将自准直陀螺经纬仪5安装在发射管1的首端的一侧，以方位基准确定自准直陀螺经纬仪5的安装基准；

步骤4：获取发射管1的中心线；

步骤5：通过自准直陀螺经纬仪5获取发射管1的中心线的角度偏差。

通过自准直陀螺经纬仪5的自准直功能，从自准直陀螺经纬仪5的目镜里目测到自准直像，通过将自准直像与自准直陀螺经纬仪5的十字线的比对，可快速判断自准直陀螺经纬仪5的安装位置是否精准，并且通过人工调试安装位置，快速将自准直脱落经纬仪安装至准确位置，以便缩短测试时间，提高测试效率，且本方法通过获取准确的安装基准，提高了自准直陀螺经纬仪5的安装的精确度，可大幅提升测量的精准度。

步骤2和步骤3中自准直陀螺经纬仪5均通过工装与载体刚性连接，需要注意的是，步骤3中，自准直陀螺经纬仪5并不与发射管1接触，以保证测量的准确性。

步骤2中，通过自准直陀螺经纬仪5获取载体的艏艉线，具体包括：将自准直陀螺经纬仪5架设于载体的方位镜前，启动自准直陀螺经纬仪5进行寻北定向测量。方位镜为载体作为海洋载具自带设备，方位镜的轴向与船体的艏艉线平行，自准直陀螺经纬仪5通过寻北定向测量即可获得载体当前的方位，可以理解的，获得的方位即为载体的航向。

步骤3通过获得的艏艉线，获取一个安装基准，以保证自准直陀螺经纬仪5安装时的测量基准与艏艉线平行，进而测量发射管1与艏艉线的偏差。步骤3的步骤具体包括：

步骤301：提供艏艉镜4，艏艉镜4的轴线与载体的艏艉线平行。

艏艉镜4可为任一具有反光功能的平面物体，艏艉镜4的轴线与发射管1的轴线位于同一直线上，发射管1在发射后受到外力存在形变的可能性，考虑到艏艉镜4体积小，且艏艉镜不与发射管1接触，不易形变，由此以艏艉镜4作为自准直陀螺经纬仪5的安装时的一个参照。

步骤302：将自准直陀螺经纬仪5安装在发射管1的首端的一侧后，自准直陀螺经纬仪5通过艏艉镜4获取自准直陀螺经纬仪5与安装基准的偏差。

步骤303：调整自准直陀螺经纬仪5直至自准直陀螺经纬仪5符合安装基准。

以上步骤302-步骤303中，同样通过自准直陀螺经纬仪5的自准直功能，可快速判断自准直陀螺经纬仪5的安装位置是否与安装基准匹配，若安装位置偏离安装基准，则通过人工调试安装位置，快速将自准直脱落经纬仪安装至符合安装基准的位置。

本实施例的步骤4中，采用两个定心器获取发射管1的中心线，具体步骤包括：

步骤401：提供首部定心器2和尾部定心器3，将首部定心器2设置于发射管1的首端获取发射管1的首部照光靶中心，尾部定心器3设置于发射管1的尾端，获取发射管1的尾部照光靶中心；首部照光靶中心与尾部照光靶中心的连线为发射管1的中心线。

定心器优选为三爪定心器，定位精准。具体地，安装定心器时，首先，使三个定位导杆分别与发射管1的内壁接触，调节三个导杆使定心器中心大至处于发射管1的中心位置，同时利用宽座角尺保证定心器端面与发射管1的轴线垂直。接着，将装有百分表的旋臂假轴安装在定心器上，调整百分表的位置，使百分表测头与发射管1的内壁测量部位接触至工作状态。

最后，旋转假轴，分别在发射管1内壁测量部位上，通过百分表测量出定心器中心与发射管1内壁各测量部位的距离差，反复调节三个导杆直至百分表所测定心器中心到三个导轨的距离差均不大于0.01㎜，以保证获取光靶中心的精确度，记录百分表读数，然后锁紧导杆，取出假轴。

在测量过程中，可分为两组操作人员，一组操作人员进行步骤1-2，另一组操作人员则在发射管1上安装首部定心器2和尾部定心器3，以进一步节约操作时间。

步骤5具体包括：

步骤501：通过自准直陀螺经纬仪5瞄准首部照光靶中心，获取首部照光靶中心的方位角和俯仰角；

步骤502：通过自准直陀螺经纬仪5瞄准尾部照光靶中心，获取尾部照光靶中心的方位角和俯仰角；

步骤503：通过获得的首部照光靶中心的方位角和俯仰角与获得的尾部照光靶中心的方位角和俯仰角获取发射管1的中心线的角度偏差。

首部照光靶中心为首部定心器2确定的发射管1首部的中心，尾部照光靶中心为尾部定心器3确定的发射管1尾部的中心。

发射管的中心线的角度偏差包括水平方向偏差和垂直方向偏差，具体的，通过获得的首部照光靶中心的方位角、获得的尾部照光靶中心的方位角、首部定心器2与自准直陀螺经纬仪5之间的间距和尾部定心器3与自准直陀螺经纬仪5之间的间距，获取发射管1的中心线的水平方向偏差。

其中，首部定心器2与自准直陀螺经纬仪5之间的间距和尾部定心器3与自准直陀螺经纬仪5之间的间距均通过激光测距仪获得，测量的精准度高。

水平方向偏差α_Y为：

式中：Y₂＝L₂tanα₂，Y₁＝＝L₁tanα₁，L＝L₂-L₁

α₁为首部照光靶中心方位角的角度，α₂为尾部照光靶中心方位角的角度，L₁为首部定位器2与自准直陀螺经纬仪5之间的间距，L₂为尾部定位器3与自准直陀螺经纬仪5之间的间距。

通过获得的首部照光靶中心的俯仰角、获得的尾部照光靶中心的俯仰角、首部定心器2与自准直陀螺经纬仪5之间的间距和尾部定心器3与自准直陀螺经纬仪5之间的间距L，获取发射管1的中心线的垂直方向偏差。

垂直方向偏差α_Z为：

式中：Z₂＝L₂tanβ₂，Z₁＝L₁tanβ₁，L＝L₂-L₁

β₁为首部照光靶中心俯仰角的角度，β₂为尾部照光靶中心俯仰角的角度，L₁为首部定位器2与自准直陀螺经纬仪5之间的间距，L₂为尾部定位器3与自准直陀螺经纬仪5之间的间距。

通过自准直陀螺经纬仪5的测量获取的数据，并根据以上公式分别计算当前发射管1的水平方向偏差和垂直方向偏差，以此获得发射管1的轴线相较于载体艏艉线的偏差。本实施例中，载体可为舰艇，发射管1可为发射导弹的管道，在获得的发射管1的轴线相较于载体艏艉线的偏差后，通过仿真将获得的偏差计算入导弹发射轨迹中，以此降低导弹发射的误差，提高导弹发射的准确性。现有技术使用测微准直望远镜法需要大概8个小时才能完成的工作，使用本实施例方法后的测试时间缩短为2小时左右，明显能够提升测量效率。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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申请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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种发射管中心角度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供自准直陀螺经纬仪；

获取所述发射管的中心线；

2.根据权利要求1所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述通过所述自准直陀螺经纬仪获取载体的艏艉线，具体包括：

3.根据权利要求1所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述以所述方位基准确定所述自准直陀螺经纬仪的安装基准，具体包括：

提供艏艉镜，所述艏艉镜的轴线与所述载体的艏艉线平行；

4.根据权利要求1所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述获取所述发射管的中心线，具体包括：

5.根据权利要求4所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述首部定心器与尾部定心器均为三爪定心器。

6.根据权利要求4所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述通过所述自准直陀螺经纬仪获取所述发射管的中心线的角度偏差，具体包括：

7.根据权利要求6所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述发射管的中心线的角度偏差包括水平方向偏差和垂直方向偏差；

8.根据权利要求7所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述水平方向偏差α_Y为：

式中：Y₂＝L₂tanα₂，Y₁＝＝L₁tanα₁，L＝L₂-L₁

所述垂直方向偏差α_Z为：

式中：Z₂＝L₂tanβ₂，Z₁＝L₁tanβ₁，L＝L₂-L₁

9.根据权利要求7所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，通过激光测距仪，通过所述激光测距仪获取所述首部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距和所述尾部定心器与所述自准直陀螺经纬仪之间的间距。

10.根据权利要求7所述的发射管中心角度测量方法，其特征在于，所述将所述自准直陀螺经纬仪安装在发射管的首端的一侧的步骤中，所述自准直陀螺经纬仪与所述载体刚性连接。