CN202420505U - 一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置 - Google Patents

一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN202420505U
CN202420505U CN2011204957377U CN201120495737U CN202420505U CN 202420505 U CN202420505 U CN 202420505U CN 2011204957377 U CN2011204957377 U CN 2011204957377U CN 201120495737 U CN201120495737 U CN 201120495737U CN 202420505 U CN202420505 U CN 202420505U
Authority
CN
China
Prior art keywords
measuring device
gyroscope
platform
combined gesture
obliquity sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011204957377U
Other languages
English (en)
Inventor
孙纲文
王能慧
方国庆
陈世炉
黄茗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Original Assignee
Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute filed Critical Jiujiang Precision Measuring Technology Research Institute
Priority to CN2011204957377U priority Critical patent/CN202420505U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202420505U publication Critical patent/CN202420505U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型提供的是一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置，包括一个双轴测试转台，双轴测试转台横滚轴，双轴测试转台俯仰轴，双轴测试转台台面和组合姿态测量装置，组合姿态测量装置包括X倾角传感器、Y倾角传感器、双自由度速率陀螺仪和组合姿态测量装置外壳。本实用新型的特点是，一个双自由度速率陀螺仪和两个倾角传感器，采用基于Kalman滤波器的数据融合算法，实现陀螺仪和倾角传感器的组合姿态测量与控制，克服陀螺仪累积的位置观测偏差，以及倾角传感器无法满足对平台跟踪的缺点，结合了两者的优点，满足稳定平台系统中的平台姿态、位置变化的测量要求，并具有低成本高精度的优点。

Description

一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置
技术领域
本实用新型属于一种组合姿态测量装置，特别涉及一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置。
背景技术
稳定平台由于能隔离载体(导弹、飞机、战车、舰船等)扰动，不断测量平台姿态和位置的变化，精确保持动态姿态基准，因此在现代武器系统及相关测试仪器中得到了广泛的应用。要保持平台的稳定首先需要测量平台的姿态、位置的变化，进而根据观测修正平台的姿态和位置，保持平台的稳定。目前所应用的平台稳定方法主要包括陀螺惯性稳定、齿轮传动稳定、光学稳定和电子学稳定等，其中陀螺惯性稳定方法作为惯性技术应用的重要组成部分，一直是一个经久不衰的研究课题。
系统工作时，速率陀螺敏感平台的转动角速度，通过控制信号驱动电机，使平台保持稳定。由于陀螺仪能够以较高的频率提供平台的速率从而完成对其姿态、位置的观测，因此能够满足对平台跟踪和控制的要求。但是，由于陀螺仪存在漂移率，若仅使用速率陀螺测量平台姿态和位置的变化，随着系统工作时间的增加，累积的位置观测偏差将逐渐增加甚至无法容忍。
因此，利用其他误差不随时间累积的角度传感器进行辅助导航并补偿陀螺仪的漂移率是十分必要的。倾角传感器就是一种误差不随时间累积的角度传感器，能够测量平台的倾角。但由于倾角传感器提供测量信息的频率较低，仅使用倾角传感器提供平台的姿态、位置的观测无法满足对平台跟踪和控制的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置，能够在复杂多变的环境中，通过一个低精度的双自由度速率陀螺仪和两个普通的倾角传感器，满足稳定平台系统中的平台姿态、位置变化的测量要求，即在低成本的条件下，完成高精度的测量。
本实用新型为实现上述目的而所采用的技术方案是：包括一个双轴测试转台，双轴测试转台横滚轴，双轴测试转台俯仰轴，双轴测试转台台面和组合姿态测量装置，组合姿态测量装置包括X倾角传感器、Y倾角传感器、双自由度速率陀螺仪和组合姿态测量装置外壳，组合姿态测量装置设置在双轴测试转台台面上，X倾角传感器的敏感轴与双自由度速率陀螺仪的x向平行，Y倾角传感器的敏感轴与双自由度速率陀螺仪的y向平行，X倾角传感器的敏感轴与双轴测试转台俯仰轴平行，Y倾角传感器的敏感轴与双轴测试转台横滚轴平行。
本实用新型与现有的技术相比，有以下优点：
1、本实用新型为一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置，双自由度的速率陀螺仪能有效的对平台进行跟踪和控制，倾角传感器能够及时有效的消除速率陀螺仪的位置观测偏差。
2、本实用新型根据陀螺仪与倾角传感器的输出的对应关系，实现闭环控制，消除陀螺仪所产生的累积误差，实现自修正，提高测量精度。
3、本实用新型采用基于Kalman滤波器的数据融合算法，建立速率陀螺仪与倾角传感器之间的状态方程，实现陀螺仪和倾角传感器的组合姿态测量，克服二者的缺点，结合二者的优点。满足稳定平台系统中的平台姿态、位置变化的测量要求。
4、本实用新型可以用一个低精度的双自由度速率陀螺仪与两个倾角传感器有效的跟踪控制稳定平台，实现低成本高精度的测量。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
图2为本实用新型的原理示意图。
具体实施方式
实施例，如图1所示，包括一个双轴测试转台，双轴测试转台横滚轴2，双轴测试转台俯仰轴4，双轴测试转台台面3和组合姿态测量装置1，组合姿态测量装置1包括X倾角传感器1-1、Y倾角传感器1-2、双自由度速率陀螺仪1-3和组合姿态测量装置外壳1-4，组合姿态测量装置1设置在双轴测试转台台面3上，X倾角传感器1-1的敏感轴与双自由度速率陀螺仪1-3的x向平行，Y倾角传感器1-2的敏感轴与双自由度速率陀螺仪1-3的y向平行，X倾角传感器1-1的敏感轴与双轴测试转台俯仰轴4平行，Y倾角传感器1-2的敏感轴与双轴测试转台横滚轴2平行。
结合图2，双自由度速率陀螺仪1-3测量稳定平台俯仰方向和横滚方向的角速度，实现对平台的跟踪，两个单轴的倾角传感器分别测量平台的俯仰轴和横滚轴的倾角。通过Kalman滤波器的数据融合算法（平台稳定控制系统），建立速率陀螺仪与倾角传感器之间的状态方程，实现陀螺仪和倾角传感器的组合姿态测量。

Claims (1)

1.一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置，其特征在于，包括一个双轴测试转台，双轴测试转台横滚轴（2），双轴测试转台俯仰轴(4)，双轴测试转台台面(3)和组合姿态测量装置(1)，组合姿态测量装置(1)包括X倾角传感器(1-1)、Y倾角传感器(1-2)、双自由度速率陀螺仪(1-3)和组合姿态测量装置外壳(1-4)，组合姿态测量装置（1）设置在双轴测试转台台面(3)上，X倾角传感器(1-1)的敏感轴与双自由度速率陀螺仪(1-3)的x向平行，Y倾角传感器(1-2)的敏感轴与双自由度速率陀螺仪(1-3)的y向平行，X倾角传感器(1-1)的敏感轴与双轴测试转台俯仰轴(4)平行，Y倾角传感器(1-2)的敏感轴与双轴测试转台横滚轴(2)平行。
CN2011204957377U 2011-12-02 2011-12-02 一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置 Expired - Fee Related CN202420505U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011204957377U CN202420505U (zh) 2011-12-02 2011-12-02 一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011204957377U CN202420505U (zh) 2011-12-02 2011-12-02 一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202420505U true CN202420505U (zh) 2012-09-05

Family

ID=46745262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011204957377U Expired - Fee Related CN202420505U (zh) 2011-12-02 2011-12-02 一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202420505U (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033164A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞机挂弹梁测量装置
CN103034249A (zh) * 2012-12-27 2013-04-10 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种基于模糊决策的双轴光电转台复合控制系统和控制方法
CN105371821A (zh) * 2014-08-29 2016-03-02 同济大学 一种基于倾角传感器的风力发电机基础倾斜检测方法
CN105836151A (zh) * 2015-10-23 2016-08-10 范云生 一种艇载飞行器稳定起降装置及控制方法
CN106933258A (zh) * 2017-03-31 2017-07-07 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种小型盘式单轴跟踪平台
CN107402003A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 北京自动化控制设备研究所 一种基于信息融合滤波的陀螺稳定座架角度确定方法
CN108372911A (zh) * 2018-03-01 2018-08-07 福州大学 保证舰船航行平台稳定的伺服控制系统

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033164A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞机挂弹梁测量装置
CN103033164B (zh) * 2012-12-12 2015-11-04 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞机挂弹梁测量装置
CN103034249A (zh) * 2012-12-27 2013-04-10 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种基于模糊决策的双轴光电转台复合控制系统和控制方法
CN103034249B (zh) * 2012-12-27 2015-01-21 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种基于模糊决策的双轴光电转台复合控制系统和控制方法
CN105371821B (zh) * 2014-08-29 2018-05-08 同济大学 一种基于倾角传感器的风力发电机基础倾斜检测方法
CN105371821A (zh) * 2014-08-29 2016-03-02 同济大学 一种基于倾角传感器的风力发电机基础倾斜检测方法
CN105836151A (zh) * 2015-10-23 2016-08-10 范云生 一种艇载飞行器稳定起降装置及控制方法
CN105836151B (zh) * 2015-10-23 2018-01-16 范云生 一种艇载飞行器稳定起降装置及控制方法
CN107402003A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 北京自动化控制设备研究所 一种基于信息融合滤波的陀螺稳定座架角度确定方法
CN107402003B (zh) * 2016-05-20 2021-06-08 北京自动化控制设备研究所 一种基于信息融合滤波的陀螺稳定座架角度确定方法
CN106933258A (zh) * 2017-03-31 2017-07-07 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种小型盘式单轴跟踪平台
CN106933258B (zh) * 2017-03-31 2020-04-07 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种小型盘式单轴跟踪平台
CN108372911A (zh) * 2018-03-01 2018-08-07 福州大学 保证舰船航行平台稳定的伺服控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202420505U (zh) 一种自修正船用稳定平台的组合姿态测量装置
CN104406585B (zh) 基于惯性检测的激光跟踪仪靶球定位系统
CN103292801B (zh) 光纤陀螺经纬仪及其寻北方法
CN201561759U (zh) 惯性姿态方位测量装置
CN100588906C (zh) 适合于光纤陀螺的载体姿态测量方法
CN103323625B (zh) 一种mems-imu中加速度计动态环境下的误差标定补偿方法
CN202382747U (zh) 一种用于小型水下滑翔器的组合导航装置
CN101509785A (zh) 一种光纤陀螺仪输入轴失准角评测方法
CN103017764A (zh) 高速列车自主导航及姿态测量装置
CN104656158A (zh) 一种新型海洋重力仪
CN104482941A (zh) 一种船用光学惯导长航时保精度导航的系统级补偿方法
CN103900614A (zh) 一种九加速度计无陀螺惯导系统的重力补偿方法
CN201181213Y (zh) 单轴陀螺自寻北导航装置
CN103940445A (zh) 一种单轴旋转惯导系统惯性器件误差补偿方法
CN104567888A (zh) 基于速度在线修正的惯性导航车辆姿态测量方法
CN102809367A (zh) 一种基于双轴倾角传感器的空间旋转角度测量方法
CN102607557B (zh) 一种基于gps/imu的飞行器姿态直接积分校正方法
CN100498227C (zh) 一种在线实时消除捷联惯性导航系统陀螺常值漂移的方法
CN103644914A (zh) 高精度微机电组合惯导装置
CN103869097B (zh) 旋转弹航向角、俯仰角角速率测量方法
CN108362493A (zh) 一种数控机床直线轴转角误差快速检测方法
CN203259165U (zh) 光纤陀螺经纬仪
CN103345149A (zh) 一种动力调谐陀螺仪伺服控制回路
CN207881711U (zh) 基于gnss的惯性导航系统
CN105758422A (zh) 一种积分式闭环光纤陀螺的测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120905

Termination date: 20131202