CN201983799U - 一种惯性定向设备的高精度检测标定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，包括由GPS流动站和GPS基准站组成的定位与定向解算处理系统、与定位与定向解算处理系统无线连接的显示控制终端，还包括基准站支架和设置在GPS流动站的下端的安装卡具，在基准站支架的上端设置有与GPS基准站相连接的基准站瞄准具，GPS流动站和GPS基准站无线连接，显示控制终端与惯性定向设备相连接。本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，采用卫星定向技术实现对惯性定向设备的标定，弥补了采用真北或间接寻找真北基准方法对惯性定向设备进行检测标定时的限制，利用静态相对定位定向方法，不受地域环境限制、灵活机动，具有高定位精度、高性价比、操作简单、使用方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种定向设备的检测标定装置，尤其是涉及一种惯性定向设备的高精度检测标定装置。
背景技术
目前军事上普遍采用的自主定向设备大部分基于惯性测量原理，即利用高精度的陀螺仪敏感地球自转运动水平分量，根据敏感轴与北向夹角的变化规律，对数据进行运算处理得到真北方向，在这种设备中，陀螺仪的零位和比例因子等参数会随着存放时间和使用环境而变化，随温度而漂移，这是由其物理特性所决定的，陀螺仪的这种特性严重影响定向设备的精度，因此，在产品检验、验收和技术服务过程中，需要定期对惯性定向设备进行检测和标定，确定设备测量精度是否保持设计指标要求。现普遍使用的方法是：采用真北或寻找间接真北基准的方式对定向设备进行检测标定。
如专利号为ZL 200710193523.2的发明专利公开了一种多位置捷联寻北系统方位效应的标定方法，该方法是：借助一只真北棱镜、两台经纬仪和一台机械分度转台作为辅助测试工具，将多位置捷联寻北系统固置在机械分度转台上，按照一周均分点进行分度后，通过机械转台每次旋转一个均分角度值通过真北棱镜系统来确定寻北系统的初始转动位置时捷联寻北系统基准棱镜与真北方向的夹角，然后与多位置捷联寻北系统测量的北向值比较，计算出误差值，按照误差特点拟合出误差曲线对陀螺的方位效应进行标定。
上述多位置捷联寻北系统方位效应的标定方法存在以下缺陷：
1)该方法只能在设置真北基准或设置两个标准大地坐标点的地域进行；
2)操作计算方法复杂，需要专业人员完成，使检测标定工作受到一定限制。
发明内容
本实用新型的目的就是克服现有技术中的不足，提供一种定向精度高，价格低，结构简单，使用方便的惯性定向设备的高精度检测标定装置。
为解决现有技术中的问题，本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，基于实时载波相位差分GPS测量技术，通过快速求解整周模糊度，精确获得两个GPS卫星信号接收天线处的位置，以两个天线相位中心所确定的基线向量，求出与北向间的夹角，实现对惯性定向设备的检测标定。
本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置采用了如下的方案：包括由GPS流动站和GPS基准站组成的定位与定向解算处理系统、与所述定位与定向解算处理系统无线连接的显示控制终端，还包括设置在所述GPS流动站的下端用来固定所述GPS流动站的安装卡具和用来支撑GPS基准站的基准站支架，在所述基准站支架的上端设置有与所述GPS基准站相连接的基准站瞄准具，所述GPS流动站和GPS基准站无线连接，所述显示控制终端与所述惯性定向设备相连接。
进一步，所述GPS流动站包括流动站卫星信号接收天线、与所述流动站卫星信号接收天线相连接的流动站卫星信号接收与处理模块和与所述流动站卫星信号接收与处理模块相连接的流动站无线通信模块，所述流动站无线通信模块与所述GPS基准站相连接。
进一步，所述GPS基准站包括基准站卫星信号接收天线、与所述基准站卫星信号接收天线相连接的基准站卫星信号接收模块、与所述基准站卫星信号接收模块相连接的基准站无线通信模块，所述无线通信模块与所述GPS流动站相连接。
进一步，所述基准站支架为基准站三角架。
进一步，所述基准站瞄准具为正交十字线结构。
具备上述结构的本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，采用卫星定向技术实现对惯性定向设备的标定，弥补了采用真北或间接寻找真北基准方法对惯性定向设备进行检测标定时的限制，本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置采用静态相对定位定向方法，不受地域环境限制、灵活机动，具有高定位精度、高性价比、操作简单、使用方便等优点，使用该装置和方法可经常对惯性定向设备进行标定，有利于长期保持惯性定向设备的定向精度，延长其使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置实施例的结构示意图。
图2为图1中GPS基准站和GPS流动站相互通信的结构示意图。
图3为图1中基准站瞄准具的左视图的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，在本实施例中，待测的惯性定向设备5与载体6相连接，载体6上设置有直瞄镜7，直瞄镜7的中心设置有光轴71。
如图1所示，本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，包括由GPS基准站11和GPS流动站12组成的定位与定向解算处理系统和显示控制终端2，GPS基准站11的下端连接有基准站瞄准具8，基准站瞄准具8的下端连接有基准站支架3；GPS流动站12的下端设置有用来固定GPS流动站12的安装卡具4，在本实施例中，安装卡具4安装在载体6上的直瞄镜7上，并与直瞄镜7相适配。显示控制终端2与惯性定向设备5相连接。
如图2所示，GPS基准站11包括基准站卫星信号接收天线111、与基准站卫星信号接收天线111相连接的基准站卫星信号接收模块112、与基准站卫星信号接收模块112相连接的基准站无线通信模块113，GPS流动站12包括流动站卫星信号接收天线121、与流动站卫星信号接收天线121相连接的流动站卫星信号接收与处理模块122和与流动站卫星信号接收与处理模块122相连接的流动站无线通信模块123，流动站无线通信模块123分别与基准站无线通信模块113和显示控制终端2相互通信。
在本实施例中，所述基准站支架3采用的是方便调节的基准站三角架。
如图3所示，基准站瞄准具8采用正交十字线结构，其线宽由直瞄镜7的角分辩率和直瞄镜7与基准站瞄准具8间的距离确定，具有合适的对准精度。
所述GPS基准站11和所述GPS流动站12可以通过内置的无线电台或其他无线方式进行通信，所述流动站无线通信模块123和显示控制终端2可以采用蓝牙或其他无线方式进行通信。
本实用新型一种惯性定向设备的高精度检测标定装置的检测标定过程具体包括以下步骤：
1)选定待测目标：选定待测的惯性定向设备5，将惯性定向设备5与显示控制终端2相连接；
2)装配GPS流动站12：将带有安装卡具4的GPS流动站12装配在直瞄镜7的上方，调整直瞄镜7，使其光轴71对准真北向；
3)直瞄镜7对准GPS基准站11：将GPS基准站11放置在直瞄镜7前方大于30米的距离处，将基准站三角架3调至水平，使GPS基准站11的相位中心轴线垂直于大地水平面，调整GPS基准站11的高低和方向，使基准站瞄准具8的十字线对准直瞄镜7内光轴71的十字线，并且使光轴71的十字线的竖线与基准站瞄准具8的十字线的竖线相重合；
4)定位与定向解算：定位与定向解算处理系统解算出由GPS流动站12和GPS基准站11确定的基线的方位角，并将方位角数据发送给显示控制终端2；
5)标定GPS流动站12在直瞄镜7上的装配误差：在显示控制终端2读取定位与定向解算处理系统发送的方位角数据，如果读取的方位角为零，表明GPS流动站12的安装误差为零，即由GPS流动站12和GPS基准站11确定的基线与直瞄镜7内光轴71间的夹角为零，则直接执行步骤6)，如果读取的方位角不为零，表明GPS流动站12的安装存在误差，即由GPS流动站12和GPS基准站11确定的基线与直瞄镜7内的光轴71存在一个固定偏角，该偏角属装配GPS流动站12时形成的系统误差，予以纠正；装配误差修正后，重复执行步骤3)和步骤4)；
6)方位角比较判断：在显示控制终端2同时读取惯性定向设备5发送的方位角数据，将其和定位与定向解算处理系统发送的方位角数据进行比较，判断惯性定向设备5的定向精度是否符合要求，若不符合要求则执行步骤7)，符合要求则不进行重新标定；
7)对惯性定向设备5进行重新标定。
所述步骤4)中定位与定向解算处理系统解算出由GPS流动站12和GPS基准站11确定的基线的方位角的解算过程是：基准站卫星信号接收天线111接收导航卫星载波信号，并将信号发送给基准站卫星信号接收模块112，基准站无线通信模块113将信号通过流动站无线通信模块123发送给流动站卫星信号接收与处理模块122，同时流动站卫星信号接收天线121接收导航卫星载波信号，并将信号发送给卫星信号接收与处理模块122，卫星信号接收与处理模块122对两个信号进行处理结算，确定基准站卫星信号接收天线111和流动站卫星信号接收天线121的相位中心基线向量，并求出与北向间的夹角，即由GPS流动站12和GPS基准站11确定的基线的方位角，流动站无线通信模块123采用蓝牙通信方式将方位角数据发送给显示控制终端2。
总之，本实用新型的实施例公布的是其较佳的实施方式，但并不限于此。本领域的普通技术人员极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，其特征在于：包括由GPS流动站和GPS基准站组成的定位与定向解算处理系统、与所述定位与定向解算处理系统无线连接的显示控制终端，还包括设置在所述GPS流动站的下端用来固定所述GPS流动站的安装卡具和用来支撑GPS基准站的基准站支架，在所述基准站支架的上端设置有与所述GPS基准站相连接的基准站瞄准具，所述GPS流动站和GPS基准站无线连接，所述显示控制终端与所述惯性定向设备相连接。
2.根据权利要求1所述的一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，其特征在于：所述GPS流动站包括流动站卫星信号接收天线、与所述流动站卫星信号接收天线相连接的流动站卫星信号接收与处理模块和与所述流动站卫星信号接收与处理模块相连接的流动站无线通信模块，所述流动站无线通信模块与所述GPS基准站相连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，其特征在于：所述GPS基准站包括基准站卫星信号接收天线、与所述基准站卫星信号接收天线相连接的基准站卫星信号接收模块、与所述基准站卫星信号接收模块相连接的基准站无线通信模块，所述无线通信模块与所述GPS流动站相连接。
4.根据权利要求1所述的一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，其特征在于：所述基准站支架为基准站三角架。
5.根据权利要求1所述的一种惯性定向设备的高精度检测标定装置，其特征在于：所述基准站瞄准具为正交十字线结构。
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