一種擺式陀螺尋北儀的全方位尋北裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置及方法，擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置包括擺式陀螺尋北儀，擺式陀螺尋北儀包括陀螺擺H軸，還包括：確定大致真北方向的電子磁羅盤、電連接電子磁羅盤和擺式陀螺尋北儀的電路組件；包括減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、絕對(duì)光柵碼盤和驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的伺服跟蹤裝置以及與所述擺式陀螺尋北儀和所述伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接的控制模塊，伺服跟蹤裝置根據(jù)控制模塊的控制信號(hào)將陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)至所述大致真北方向，擺式陀螺尋北儀開始尋真北步驟。本發(fā)明的擺式陀螺尋北儀的全方位尋北裝置及方法，不受擺式陀螺尋北儀架設(shè)方位的限制，將擺式陀螺尋北儀以任意方位架設(shè)調(diào)平后，即可實(shí)現(xiàn)尋北操作，快速便捷。
【專利說明】一種擺式陀螺尋北儀的全方位尋北裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尋北裝置及方法，尤其涉及一種利用電子磁羅盤初步定位的擺式陀螺尋北儀快速全方位尋北裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]擺式陀螺尋北儀為高精度定向設(shè)備，通過陀螺擺敏感地球自轉(zhuǎn)角速度的方式確定真北方位。為實(shí)現(xiàn)尋北，陀螺擺通過一恒彈性金屬絲吊掛于伺服跟蹤裝置上，下掛點(diǎn)位于擺的質(zhì)心上方，從而構(gòu)成一質(zhì)心下移的擺式結(jié)構(gòu)。當(dāng)陀螺工作時(shí)，由于測點(diǎn)地球自轉(zhuǎn)角速度水平分量及重力的作用，在無阻尼條件下，陀螺擺將繞地垂線對(duì)稱于子午面(北向)擺動(dòng)，光學(xué)傳感器測量出陀螺擺的運(yùn)動(dòng)，通過自動(dòng)阻尼跟蹤方式，陀螺擺將會(huì)被快速穩(wěn)定至測點(diǎn)子午面內(nèi)(北向)。此時(shí)伺服跟蹤裝置也位于北向基準(zhǔn)位置，通過碼盤和直角棱鏡等裝置可將北向基準(zhǔn)信息直接傳遞至相關(guān)基面或基線。專利號(hào)為ZL200810146912.4的發(fā)明專利公開了一種擺式陀螺尋北儀尋北測量方法，但是其需要將陀螺擺H軸架設(shè)到北向附近才能實(shí)現(xiàn)快速尋北。若將擺式陀螺尋北儀任意方位架設(shè)，其陀螺擺H軸沒有朝向北向附近，將會(huì)出現(xiàn)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)尋北任務(wù)不能完成或?qū)け本瘸畹默F(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置及方法，不受擺式陀螺尋北儀架設(shè)方位的限制，將擺式陀螺尋北儀以任意方位架設(shè)調(diào)平后，即可實(shí)現(xiàn)尋北步驟。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，包括擺式陀螺尋北儀，所述擺式陀螺尋北儀包括陀螺擺H軸，還包括:
[0005]電子磁羅盤，實(shí)現(xiàn)大致真北方向的確定；
[0006]電路組件，電連接所述電子磁羅盤和所述擺式陀螺尋北儀；
[0007]伺服跟蹤裝置，包括:
[0008]減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；
[0009]絕對(duì)光柵碼盤；以及
[0010]驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)；
[0011]其中，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸連接，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述陀螺擺H軸和所述絕對(duì)光柵碼盤輸入端相連接，所述絕對(duì)光柵碼盤的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的輸入端電連接；以及
[0012]控制模塊，與所述擺式陀螺尋北儀和所述伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接；
[0013]其中，所述伺服跟蹤裝置根據(jù)所述控制模塊的控制信號(hào)將所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)至所述大致真北方向。
[0014]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，其中，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)構(gòu)和密珠軸系，所述減速機(jī)構(gòu)的輸入軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸，所述密珠軸系的輸出軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸，所述減速機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述密珠軸系的輸入軸相連接。
[0015]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)包括相互電連接的驅(qū)動(dòng)電路和測速伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述測速伺服電機(jī)，所述測速伺服電機(jī)反饋速度信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)電路。
[0016]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，其中，所述電路組件包括使所述擺式陀螺尋北儀給所述電子磁羅盤供電的DV24V/DC5V電源轉(zhuǎn)換模塊和實(shí)現(xiàn)所述擺式陀螺尋北儀與所述電子磁羅盤之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞S-232通訊模塊。
[0017]采用上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置的一種擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，該方法包括如下步驟:
[0018]步驟1:所述控制模塊通過所述電路組件向所述電子磁羅盤發(fā)送尋北信號(hào)，所述電子磁羅盤實(shí)現(xiàn)所述大致真北方向的確定并將所述大致真北方向角度信號(hào)通過所述電路組件傳輸至所述控制模塊；
[0019]步驟2:所述控制模塊讀取所述擺式陀螺尋北儀的所述陀螺擺H軸的角度信號(hào)并與所述大致真北方向角度進(jìn)行比較得到H軸偏北角Θ ；
[0020]步驟3:所述控制模塊根據(jù)所述H軸偏北角Θ輸入信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)；
[0021]步驟4:所述絕對(duì)光柵碼盤反饋所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)直至所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)至所述大致真北方向；
[0022]步驟5:所述擺式陀螺尋北儀進(jìn)行尋真北步驟。
[0023]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其中，所述大致真北方向的范圍為真北±15° 0
[0024]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其中，所述步驟3包括:
[0025]所述控制模塊判斷所述H軸偏北角Θ是否屬于O度至180度；如果是，所述控制模塊輸入控制信號(hào)使所述陀螺擺H軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Θ角度；如果不是，所述控制模塊輸入控制信號(hào)使所述陀螺擺H軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360- Θ角度。
[0026]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其中，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)構(gòu)和密珠軸系，所述減速機(jī)構(gòu)的輸入軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸，所述密珠軸系的輸出軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸，所述減速機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述密珠軸系的輸入軸相連接。
[0027]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其中，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電路和測速伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述減速伺服電機(jī)，所述測速伺服電機(jī)反饋速度信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)電路。
[0028]上述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其中，所述電路組件包括使所述擺式陀螺尋北儀給所述電子磁羅盤供電的DV24V/DC5V電源轉(zhuǎn)換模塊和實(shí)現(xiàn)所述擺式陀螺尋北儀與所述電子磁羅盤之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞S-232通訊模塊。
[0029]本發(fā)明的有益功效在于，采用本發(fā)明的擺式陀螺尋北儀的全方位尋北方法，利用電子磁羅盤確定大致真北的方向，并利用伺服跟蹤裝置將擺式陀螺尋北儀的陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)至大致真北的方向，然后進(jìn)行尋北操作，不受擺式陀螺尋北儀架設(shè)方位的限制，將擺式陀螺尋北儀以任意方位架設(shè)調(diào)平后，即可實(shí)現(xiàn)尋北操作，快速便捷。[0030]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為擺式陀螺尋北儀的全方位尋北裝置原理框圖；
[0032]圖2為伺服跟蹤裝置原理框圖；
[0033]圖3為擺式陀螺尋北儀與電子磁羅盤連接示意圖；
[0034]圖4為擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法流程圖；
[0035]圖5為擺式陀螺尋北儀的陀螺擺H軸偏北角定義示意圖。
[0036]其中，附圖標(biāo)記
[0037]I擺式陀螺尋北儀
[0038]2電子磁羅盤
[0039]3電路組件
[0040]4伺服跟蹤裝置
[0041]5陀螺擺H軸
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0043]如圖1所示，圖1是本發(fā)明的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置10的原理框圖，本發(fā)明的擺式陀螺尋北儀全方位的尋北裝置10包括擺式陀螺尋北儀1、電子磁羅盤2、連接擺式陀螺尋北儀I和電子磁羅盤2的電路組件3、伺服跟蹤裝置4，以及用于信息計(jì)算處理和信息控制的控制模塊。控制模塊與伺服跟蹤裝置4和擺式陀螺尋北儀I電連接。伺服跟蹤裝置4與擺式陀螺尋北儀I的陀螺擺H軸5相連接。電子磁羅盤2實(shí)現(xiàn)大致真北方向的確定并通過電路組件3將大致真北方向的角度信號(hào)傳輸至控制模塊，伺服跟蹤裝置4根據(jù)控制模塊的傳輸?shù)目刂菩盘?hào)將陀螺擺H軸5旋轉(zhuǎn)至大致真北方向，擺式陀螺尋北儀I隨即開始尋真北步驟。其中，擺式陀螺尋北儀I為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0044]如圖2所示，圖2是本發(fā)明伺服跟蹤裝置4的原理圖。本發(fā)明的伺服跟蹤裝置4包括:減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、絕對(duì)光柵碼盤以及驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的輸出軸與減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸連接，減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸與陀螺擺H軸5和絕對(duì)光柵碼盤輸入端相連接，絕對(duì)光柵碼盤的輸出端與驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的輸入端電連接。
[0045]其中減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)構(gòu)和密珠軸系，減速機(jī)構(gòu)的輸入軸是減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸，密珠軸系的輸出軸是減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸，減速機(jī)構(gòu)的輸出軸與密珠軸系的輸入軸相連接。驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電路和測速伺服電機(jī)。控制模塊傳輸控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)測速伺服電機(jī)，測速伺服電機(jī)反饋速度信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路。
[0046]電子磁羅盤2實(shí)現(xiàn)大致真北方向的確定，范圍為真北±15°。電子磁羅盤2安裝在擺式陀螺尋北儀I內(nèi)部上側(cè)，由螺釘固定。電子磁羅盤2通過電路組件3與擺式陀螺尋北儀I連接。
[0047]擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法的工作流程如下:[0048]步驟1:控制模塊通過電路組件3向電子磁羅盤2發(fā)送尋北信號(hào)，電子磁羅盤2實(shí)現(xiàn)大致真北方向的確定并將大致真北方向角度信號(hào)通過電路組件3傳輸至控制模塊；
[0049]步驟2:控制模塊讀取擺式陀螺尋北儀的陀螺擺H軸5的角度信號(hào)并與大致真北方向角度進(jìn)行比較得到H軸偏北角Θ ；
[0050]步驟3:控制模塊根據(jù)H軸偏北角Θ輸入信號(hào)至驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)帶動(dòng)減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)陀螺擺H軸5旋轉(zhuǎn)；
[0051]步驟4:絕對(duì)光柵碼盤反饋陀螺擺H軸5旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)至驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)直至陀螺擺H軸5旋轉(zhuǎn)至大致真北方向；
[0052]步驟5:擺式陀螺尋北儀進(jìn)行尋真北步驟。
[0053]其中，步驟3包括:控制模塊判斷H軸偏北角Θ是否屬于O度至180度；如果是，控制模塊輸入控制信號(hào)使陀螺擺H軸5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Θ角度；如果不是，控制模塊輸入控制信號(hào)使陀螺擺H軸5逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360- Θ角度。
[0054]如圖5所示，擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置10的尋北工作過程為:
[0055]將擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置10以任意方位架設(shè)在三腳架上或其他可調(diào)平穩(wěn)定裝置上，將擺式陀螺尋北儀I進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平后對(duì)擺式陀螺尋北儀I進(jìn)行系統(tǒng)上電。
[0056]系統(tǒng)上電后，控制模塊向電子磁羅盤2發(fā)送尋北的信號(hào)，電子磁羅盤2確定大致真北方向，并發(fā)送至控制模塊，控制模塊讀取擺式陀螺尋北儀I的陀螺擺H軸5的角度數(shù)據(jù)，并與電子磁羅盤2提供的大致真北方向進(jìn)行比較，得到陀螺擺H軸5的H軸偏北角Θ。
[0057]控制模塊根據(jù)陀螺擺H軸5的H軸偏北角Θ控制伺服跟蹤裝置4將陀螺擺的H軸5旋轉(zhuǎn)到真北附近。陀螺擺H軸5的H軸偏北角度定義如圖5所示，若Θ e [0°，180° ]，控制伺服跟蹤裝置4控制陀螺擺H軸5以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)Θ角度，若Θ ' e (180°，360° )，控制伺服跟蹤裝置4控制陀螺擺H軸5以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360° -Θ'角度。
[0058]同時(shí)，絕對(duì)光柵碼盤反饋陀螺擺H軸5的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)給伺服跟蹤裝置4，一直到陀螺擺H軸5旋轉(zhuǎn)到大致真北方向。
[0059]陀螺擺H軸5旋轉(zhuǎn)到大致真北方向后，擺式陀螺尋北儀進(jìn)行尋真北操作，尋北結(jié)束后將精確真北方位輸出。系統(tǒng)斷電，擺式陀螺尋北儀尋北工作流程結(jié)束。
[0060]綜上，本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)擺式陀螺尋北儀以任意方位架設(shè)進(jìn)行全方位尋北，進(jìn)行了如下四個(gè)方面的設(shè)計(jì)。
[0061]I)選用電子磁羅盤2，實(shí)現(xiàn)大致真北方向的確定，范圍為真北±15°。電子磁羅盤2安裝在擺式陀螺尋北儀I內(nèi)部上側(cè)，由螺釘固定。電子磁羅盤2通過電子組件3擺式陀螺尋北儀I連接；
[0062]2)設(shè)計(jì)伺服跟蹤裝置4，實(shí)現(xiàn)[0°，360° )全方位旋轉(zhuǎn)。伺服跟蹤裝置4由驅(qū)動(dòng)電路，測速伺服電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、密珠軸系和絕對(duì)光柵碼盤組成。伺服跟蹤裝置根據(jù)給定的H軸偏北角，由驅(qū)動(dòng)電路控制測速伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)構(gòu)，減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)密珠軸系實(shí)現(xiàn)[0° ,360° )全方位旋轉(zhuǎn)；并根據(jù)絕對(duì)光柵碼盤的角度數(shù)據(jù)，確定伺服跟蹤裝置是否跟蹤到位。測速伺服電機(jī)反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)伺服跟蹤的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。
[0063]測速伺服電機(jī)包括測速電機(jī)和伺服電機(jī)，測速電機(jī)位于伺服電機(jī)尾端，將伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為編碼脈沖輸出；減速機(jī)構(gòu)由齒輪系組成，起到減速的作用；驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)H軸偏北角、絕對(duì)光柵碼盤的角度數(shù)據(jù)、以及測速電機(jī)的編碼脈沖，通過調(diào)整PWM占空比的方式驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將陀螺擺的H軸5旋轉(zhuǎn)到真北±15°范圍以內(nèi)。伺服跟蹤裝置4位于擺式陀螺尋北儀I中部。
[0064]3)設(shè)計(jì)擺式陀螺尋北儀I與電子磁羅盤2之間供電和通訊的相關(guān)電路組件3。電路組件3 —部分為DC24V/DC5V電源轉(zhuǎn)換模塊，輸出直流5V電源為電子磁羅盤供電；另一部分為RS-232通訊模塊，實(shí)現(xiàn)擺式陀螺尋北儀和電子磁羅盤之間的命令交互和數(shù)據(jù)傳輸，兩者原理示意圖見圖3。該電路組件3為陀螺尋北儀整機(jī)電路組件的一部分，陀螺尋北儀I整機(jī)電路組件位于陀螺尋北儀I內(nèi)部上側(cè)；
[0065]4)設(shè)計(jì)擺式陀螺尋北儀全方位尋北控制模塊。實(shí)現(xiàn)接收電子磁羅盤2確定的大致真北方向、輸出陀螺擺H軸5偏北角、控制伺服跟蹤裝置4將陀螺擺H軸5旋轉(zhuǎn)到大致真北方向、擺式陀螺尋北儀I尋真北步驟并輸出尋北結(jié)果。
[0066]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，包括擺式陀螺尋北儀，所述擺式陀螺尋北儀包括陀螺擺H軸，其特征在于，還包括: 電子磁羅盤，實(shí)現(xiàn)大致真北方向的確定； 電路組件，電連接所述電子磁羅盤和所述擺式陀螺尋北儀； 伺服跟蹤裝置，包括: 減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)； 絕對(duì)光柵碼盤；以及 驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)； 其中，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸連接，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述陀螺擺H軸和所述絕對(duì)光柵碼盤輸入端相連接，所述絕對(duì)光柵碼盤的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的輸入端電連接；以及 控制模塊，與所述擺式陀螺尋北儀和所述伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接； 其中，所述伺服跟蹤裝置根據(jù)所述控制模塊的控制信號(hào)將所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)至所述大致真北方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，其特征在于，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)構(gòu)和密珠軸系，所述減速機(jī)構(gòu)的輸入軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸，所述密珠軸系的輸出軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸，所述減速機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述密珠軸系的輸入軸相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)包括相互電連接的驅(qū)動(dòng)電路和測速伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述測速伺服電機(jī)，所述測速伺服電機(jī)反饋速度信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置，其特征在于，所述電路組件包括使所述擺式陀螺尋北儀給所述電子磁羅盤供電的DV24V/DC5V電源轉(zhuǎn)換模塊和實(shí)現(xiàn)所述擺式陀螺尋北儀與所述電子磁羅盤之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞S-232通訊模塊。
5.采用權(quán)利要求1所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北裝置的一種擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟1:所述控制模塊通過所述電路組件向所述電子磁羅盤發(fā)送尋北信號(hào)，所述電子磁羅盤實(shí)現(xiàn)所述大致真北方向的確定并將所述大致真北方向角度信號(hào)通過所述電路組件傳輸至所述控制模塊； 步驟2:所述控制模塊讀取所述擺式陀螺尋北儀的所述陀螺擺H軸的角度信號(hào)并與所述大致真北方向角度進(jìn)行比較得到H軸偏北角Θ ； 步驟3:所述控制模塊根據(jù)所述H軸偏北角Θ輸入信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)； 步驟4:所述絕對(duì)光柵碼盤反饋所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)直至所述陀螺擺H軸旋轉(zhuǎn)至所述大致真北方向； 步驟5:所述擺式陀螺尋北儀進(jìn)行尋真北步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其特征在于，所述大致真北方向的范圍為真北±15°。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其特征在于，所述步驟3包括: 所述控制模塊判斷所述H軸偏北角Θ是否屬于O度至180度；如果是，所述控制模塊輸入控制信號(hào)使所述陀螺擺H軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)Θ角度；如果不是，所述控制模塊輸入控制信號(hào)使所述陀螺擺H軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360- Θ角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其特征在于，所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括減速機(jī)構(gòu)和密珠軸系，所述減速機(jī)構(gòu)的輸入軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸入軸，所述密珠軸系的輸出軸是所述減速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸，所述減速機(jī)構(gòu)的輸出軸與所述密珠軸系的輸入軸相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電路和測速伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述減速伺服電機(jī)，所述測速伺服電機(jī)反饋速度信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擺式陀螺尋北儀全方位尋北方法，其特征在于，所述電路組件包括使所述擺式陀螺尋北儀給所述電子磁羅盤供電的DV24V/DC5V電源轉(zhuǎn)換模塊和實(shí)現(xiàn)所述擺式陀螺尋 北儀與所述電子磁羅盤之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞S-232通訊模塊。
【文檔編號(hào)】G01C19/00GK103791896SQ201210425351
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】趙京坡, 王宇, 萬琦, 陳為, 康冰, 賀長水, 丁爽 申請(qǐng)人:北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院