CN207882432U - 一种基于倾角传感的新型发射站装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于倾角传感的新型发射站装置，由发射站本体构成，所述发射站本体包括底座和设置于底座上的转子，所述转子的转轴与设置于底座内部的电机连接，所述转轴下部设置有光电码盘，所述底座内设置有位于光电码盘正下方的倾角传感器，所述倾角传感器与光电码盘刚性固定连接，所述倾角传感器输入端连接发射站电源，输出端连接电源箱中的wifi模块。本实用新型选择测角精度较高且体积较小的倾角传感器，通过刚性连接将倾角传感器安装在发射站内部并实时捕捉倾角传感器的位姿信息，基于此位姿信息对发射站姿态变化进行实时预警与补偿。

Description

一种基于倾角传感的新型发射站装置

技术领域

本实用新型涉及室内空间测量定位系统(wMPS)的三维坐标精密测量领域，更具体的说，是涉及一种基于倾角传感的新型发射站装置。

背景技术

室内空间测量定位系统(wMPS:workshop Measurement Positioning System)作为一种新兴的分布式测量系统，是为了满足航空、航天、船舶等大型装备制造业的自动化并行测量需求而设计的空间定位系统。该系统基于空间角度交会测量模型，通过多个旋转激光发射装置(发射站)组成测量网络，对接收器位置进行自动三维坐标测量。

系统的定向参数(即发射站之间的相对位置与姿态)是精确测量的保证。原则上，定向参数在标定后需要保证严格不变，这保证所有发射站均处于同一个坐标系下。然而，在目前大型装备制造业中，测量环境复杂且恶劣，发射站普遍固定在刚性较强的支柱，随着时间的变化，现场低频振动甚至长期蠕变不可避免；测量系统的分布式特性使得wMPS更容易受到现场振动的影响，任何一个发射基站微小位姿变化所带来的测量误差都会随着测量距离增大而放大，影响最终测量结果。传统发射站装置只能满足最基本的测量功能，针对测量现场，急需设计一种可提供稳定的姿态变化预警及补偿机制的发射基站。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于倾角传感的新型发射站装置，新型发射站选择测角精度较高且体积较小的倾角传感器，通过刚性连接将倾角传感器安装在发射站内部并实时捕捉倾角传感器的位姿信息，基于此位姿信息对发射站姿态变化进行实时预警与补偿。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的基于倾角传感的新型发射站装置，由发射站本体构成，所述发射站本体包括底座和设置于底座上的转子，所述转子的转轴与设置于底座内部的电机连接，所述转轴下部设置有光电码盘，所述底座内设置有位于光电码盘正下方的倾角传感器，所述倾角传感器与光电码盘刚性固定连接，所述倾角传感器输入端连接发射站电源，输出端连接电源箱中的wifi模块。

所述倾角传感器和发射站电源之间连接有电源降压电路。

所述倾角传感器采用双轴倾角传感器。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本实用新型将高精度双轴倾角传感器安装固定于发射站本体内部，改进发射站结构，通过倾角传感器的倾角测量，实现发射站自身姿态的预警与补偿。

(2)本实用新型采用发射站自身电源为倾角传感器提供电源，同时倾角传感器与外部的含有wifi模块的电源箱相连，通过无线方式实现信号的传送。

(3)本实用新型通过水平基准控制场将倾角传感坐标系与发射站坐标系统一，为之后的定向过程引入了约束条件(俯仰角与横滚角)，可优化标定过程，降低传统后方交会定向方法的标定难度并提升定向效率。

附图说明

图1是本实用新型的基于倾角传感的新型发射站装置示意图；

图2是本实用新型中倾角传感器的示意图；

图3是本实用新型中倾角传感器电路设计示意图；。

附图标记:1底座；2转子；3倾角传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型的基于倾角传感的新型发射站装置，由发射站本体构成，所述发射站本体包括底座1和设置于底座1上的转子2，所述转子2的转轴与设置于底座1内部的电机连接，所述转轴下部设置有光电码盘，实时监测转速。在传统发射站结构中，电机驱动转轴旋转，转轴携带转子2高速运动，转轴方向定义为发射站坐标系的z轴。为了监测发射站的姿态变化，同时保证倾角传感器3避免外界传递到发射站壳体的振动干扰，倾角传感器3安装在发射站本体的底座1内部，同时位于光电码盘正下方，与光电码盘刚性固定连接，实时感知发射站转轴的姿态变化。所述倾角传感器采用高精度(测角精度优于5″)且体积较小的双轴倾角传感器，如图2所示倾角传感器的示意图，(a)为倾角传感器的主视图，(b)为倾角传感器的俯视图，(c)为倾角传感器的立体图。

所述倾角传感器3输入端应连接发射站电源，由于发射站内部电压为24V，而倾角传感器3额定输入电压为12V，发射站本体内部设计有电源降压电路给倾角传感器进行供电，如图2所示，电源降压电路连接于倾角传感器和发射站电源之间。所述倾角传感器3以ASCII码作为输出格式，通过RS232接口进行传输，所述倾角传感器3的输出端连接至电源箱中的wifi模块，通过无线形式将倾角传感器数据发送出去。

空间中利用高精度水准仪建立水平基准坐标系，发射站通过后方交会方法将自身坐标系与水平基准坐标系统一，同时倾角传感器3自身感知重力基准，则倾角传感器坐标系与水平基准坐标系有对应的旋转关系，通过水平基准坐标系作为传递链，标定发射站坐标系与倾角传感器之间的旋转关系。

尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (3)

1.一种基于倾角传感的新型发射站装置，由发射站本体构成，所述发射站本体包括底座(1)和设置于底座(1)上的转子(2)，所述转子(2)的转轴与设置于底座(1)内部的电机连接，所述转轴下部设置有光电码盘，其特征在于，所述底座(1)内设置有位于光电码盘正下方的倾角传感器(3)，所述倾角传感器(3)与光电码盘刚性固定连接，所述倾角传感器(3)输入端连接发射站电源，输出端连接电源箱中的wifi模块。

2.根据权利要求1所述的基于倾角传感的新型发射站装置，其特征在于，所述倾角传感器(3)和发射站电源之间连接有电源降压电路。

3.根据权利要求1所述的基于倾角传感的新型发射站装置，其特征在于，所述倾角传感器(3)采用双轴倾角传感器。