動態(tài)gps三維測量精度檢測便攜式振動臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種能夠按照一定的軌跡產(chǎn)生高頻的三維重復(fù)運動，可以高效、可靠地應(yīng)用于檢測和驗證不同的高頻動態(tài)GPS觀測方法有效性的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺。包括底座和GPS天線安裝座，所述底座上水平轉(zhuǎn)動安裝有擺動座，所述擺動座的一端安裝有帶動所述GPS天線安裝座進行垂直往復(fù)運動的垂直往復(fù)運動裝置，所述擺動座的另一端和所述底座之間設(shè)有擺動驅(qū)動裝置。
【專利說明】動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及GPS大地測量和工程測量領(lǐng)域，尤其涉及一種動態(tài)GPS三維測量 精度檢測便攜式振動臺。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，高頻動態(tài)GPS觀測技術(shù)已能夠以"數(shù)厘米"量級的三維定位精度實時監(jiān)測 大橋的震顫情形、高層建筑的晃動狀況和地震所引起的地面運動過程等等。為了進一步提 升高頻動態(tài)GPS的觀測精度，國內(nèi)外均在進行數(shù)據(jù)處理方法和策略的研究。而哪一種方法 或策略更加有效，需要有一個能夠提供已知三維高速運動軌跡的實驗振動臺提供絕對的標(biāo) 準(zhǔn)進行檢測和比對。
[0003] 關(guān)于市場上的"振動臺"設(shè)備，一類是體積龐大、結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜的專業(yè)化工程振 動實驗設(shè)備，主要安裝在室內(nèi)的固定場地。對于測繪行業(yè)的高頻動態(tài)GPS觀測精度檢測 而言，這類設(shè)備無法應(yīng)用，主要原因是GPS觀測基于衛(wèi)星信號的直接獲取，需要空曠、無遮 擋的全方位凈空且測試的地理位置需要不斷地變換，以便與地面的已有GPS觀測網(wǎng)絡(luò)相配 合。因此，傳統(tǒng)的室內(nèi)固定場地的振動臺設(shè)備，無法滿足此條件。另一類是國外的一些科研 機構(gòu)專門設(shè)計制作的由復(fù)雜的精密機械和計算機控制裝置(機器人）構(gòu)成的小型振動設(shè)備。 這類設(shè)備可以架設(shè)在空曠的野外，并滿足高頻動態(tài)GPS觀測精度的檢測和試驗。但這類設(shè) 備的造價成本昂貴，一般的用戶難以承受，且設(shè)備較為脆弱，野外的便攜性較差。
[0004] 有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種動態(tài)GPS三維測 量精度檢測便攜式振動臺，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。 實用新型內(nèi)容
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種能夠按照一定的軌跡產(chǎn)生高 頻的三維重復(fù)運動，可以高效、可靠地應(yīng)用于檢測和驗證不同的高頻動態(tài)GPS觀測方法有 效性的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺。
[0006] 本實用新型的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，包括底座和GPS天線安 裝座，所述底座上水平轉(zhuǎn)動安裝有擺動座，所述擺動座的一端安裝有帶動所述GPS天線安 裝座進行垂直往復(fù)運動的垂直往復(fù)運動裝置，所述擺動座的另一端和所述底座之間設(shè)有擺 動驅(qū)動裝置。
[0007] 進一步的，所述垂直往復(fù)運動裝置包括垂直安裝在所述擺動座上的導(dǎo)向柱，所述 導(dǎo)向柱上滑動套裝有安裝所述GPS天線安裝座的垂直導(dǎo)向套，所述擺動座上還安裝有垂直 導(dǎo)軌，所述垂直導(dǎo)向套上安裝有與所述垂直導(dǎo)軌配合的導(dǎo)向塊，所述垂直往復(fù)運動裝置還 包括垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤和驅(qū)動連桿，所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤傳動連接有垂直往復(fù)驅(qū)動電機 的輸出端，所述垂直往復(fù)驅(qū)動電機安裝在所述擺動座上，所述驅(qū)動連桿的一端轉(zhuǎn)動安裝在 所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的偏心位置，所述驅(qū)動連桿的另一端轉(zhuǎn)動安裝在所述垂直導(dǎo)向套 上。
[0008] 進一步的，所述擺動驅(qū)動裝置包括安裝在所述擺動座上的擺桿和轉(zhuǎn)動安裝在所述 底座上的擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的偏心位置上轉(zhuǎn)動安裝有套在所述擺桿外的擺 動導(dǎo)向套，所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤傳動連接有安裝在所述底座上的擺動驅(qū)動電動機。
[0009] 進一步的，所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤上設(shè)有多個可安裝所述擺動導(dǎo)向套的導(dǎo)向套安裝 孔，各個所述導(dǎo)向套安裝孔相對于所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動中心的徑向距離不同；所述垂 直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤上設(shè)有多個可安裝所述驅(qū)動連桿的連桿安裝孔，各個所述連桿安裝孔相對 于所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動中心的徑向距離不同。
[0010] 進一步的，所述底座和所述擺桿之間設(shè)有擺動緩沖裝置，所述擺動緩沖裝置包括 安裝在所述底座上的底座強磁鐵和安裝在所述擺桿上的擺桿強磁鐵，所述底座強磁鐵和所 述擺桿強磁鐵的同磁極相對設(shè)置。
[0011] 進一步的，所述底座包括底架，所述底架上安裝有上臺面，所述擺動座上安裝有支 撐臂，所述支撐臂的下端轉(zhuǎn)動安裝有在所述上臺面上滾動的滾輪。
[0012] 進一步的，所述臺面上安裝有與所述滾輪配合的圓弧形滾輪導(dǎo)向軌。
[0013] 進一步的，所述底架包括六個支撐在地面上的支撐腿。
[0014] 進一步的，所述支撐腿的下部安裝有支撐在地面上的可調(diào)節(jié)支撐盤。
[0015] 進一步的，還包括控制所述擺動驅(qū)動電動機和垂直往復(fù)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制 裝直。
[0016] 進一步的，所述垂直導(dǎo)向套和所述導(dǎo)向柱之間設(shè)有直線軸承，所述擺動導(dǎo)向套和 所述擺桿之間設(shè)有直線軸承。
[0017] 借由上述方案，本實用新型至少具有以下優(yōu)點：1、通過垂直往復(fù)運動裝置和擺動 驅(qū)動裝置，精巧、輕便地實現(xiàn)了 GPS天線的三維高頻振動。2、可進行獨立的水平面弧形擺動 或垂直往復(fù)運動，亦可使水平擺動與垂直往復(fù)運動同步進行。3、水平擺幅和垂直往復(fù)運動 的幅度可根據(jù)需要進行調(diào)整。4、通過擺動緩沖裝置，實現(xiàn)了水平擺動的有效緩沖和反向回 轉(zhuǎn)。5、水平擺動和垂直往復(fù)運動的快慢頻率可根據(jù)需要進行調(diào)整。6、底架包括六個支撐在 地面上的支撐腿，支撐平穩(wěn)，強度高。7、各個支撐腿下部安裝可調(diào)節(jié)支撐盤，方便水平調(diào)整， 拆卸方便，安裝迅速。
[0018] 上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技 術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳 細說明如后。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本實用新型動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是圖1的主視圖；
[0021] 圖3是圖1的側(cè)視圖；
[0022] 圖4是圖1的俯視圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下 實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0024] 參見圖1、圖2、圖3和圖4所示，動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，包括 底座1和GPS天線安裝座2,所述底座1上水平轉(zhuǎn)動安裝有擺動座3,所述擺動座3的一端 安裝有帶動所述GPS天線安裝座2進行垂直往復(fù)運動的垂直往復(fù)運動裝置，所述擺動座3 的另一端和所述底座1之間設(shè)有擺動驅(qū)動裝置。
[0025] 所述垂直往復(fù)運動裝置包括垂直安裝在所述擺動座3上的導(dǎo)向柱4,所述導(dǎo)向柱4 上滑動套裝有安裝所述GPS天線安裝座2的垂直導(dǎo)向套5,所述擺動座3上還安裝有垂直導(dǎo) 軌6,所述垂直導(dǎo)向套5上安裝有與所述垂直導(dǎo)軌6配合的導(dǎo)向塊，所述垂直往復(fù)運動裝置 還包括垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤7和驅(qū)動連桿8，所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤7傳動連接有垂直往復(fù)驅(qū) 動電機9的輸出端，所述垂直往復(fù)驅(qū)動電機9安裝在所述擺動座3上，所述驅(qū)動連桿8的一 端轉(zhuǎn)動安裝在所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤7的偏心位置，所述驅(qū)動連桿8的另一端轉(zhuǎn)動安裝在 所述垂直導(dǎo)向套5上。
[0026] 所述擺動驅(qū)動裝置包括安裝在所述擺動座3上的擺桿10和轉(zhuǎn)動安裝在所述底座1 上的擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤11，所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤11的偏心位置上轉(zhuǎn)動安裝有套在所述擺桿10外 的擺動導(dǎo)向套12,所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤11傳動連接有安裝在所述底座1上的擺動驅(qū)動電動機 13。使得所述垂直往復(fù)運動裝置和所述擺動驅(qū)動裝置分別工作或者同時工作，可進行獨立 的水平面弧形擺動或垂直往復(fù)運動，亦可使水平擺動與垂直往復(fù)運動同步進行。
[0027] 所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤11上設(shè)有多個可安裝所述擺動導(dǎo)向套12的導(dǎo)向套安裝孔，各 個所述導(dǎo)向套安裝孔相對于所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動中心的徑向距離不同，通過將擺動導(dǎo) 向套12安裝在不同的導(dǎo)向套安裝孔，可以調(diào)節(jié)擺桿的擺動角度；所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤7 上設(shè)有多個可安裝所述驅(qū)動連桿8的連桿安裝孔，各個所述連桿安裝孔相對于所述垂直往 復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤7的轉(zhuǎn)動中心的徑向距離不同，通過將驅(qū)動連桿8安裝在不同的連桿安裝孔，可 以調(diào)節(jié)垂直導(dǎo)向套垂直往復(fù)運動的幅度。
[0028] 所述底座1和所述擺桿10之間設(shè)有擺動緩沖裝置，所述擺動緩沖裝置包括安裝在 所述底座1上的底座強磁鐵和安裝在所述擺桿10上的擺桿強磁鐵，所述底座強磁鐵和所述 擺桿強磁鐵的同磁極相對設(shè)置，底座強磁鐵和擺桿強磁鐵同極相斥，實現(xiàn)了水平擺動的有 效緩沖和反向回轉(zhuǎn)。
[0029] 所述底座1包括底架14,所述底架14上安裝有上臺面15,所述擺動座3上安裝有 支撐臂16,所述支撐臂16的下端轉(zhuǎn)動安裝有在所述上臺面15上滾動的滾輪17。所述臺面 15上安裝有與所述滾輪配合的圓弧形滾輪導(dǎo)向軌，所述滾輪17沿著所述圓弧形滾輪導(dǎo)向 軌運動，運動更加平穩(wěn)，所述圓弧形滾輪導(dǎo)向軌圖中未示出。
[0030] 所述底架14包括六個支撐在地面上的支撐腿18,支撐平穩(wěn)，強度高。
[0031] 所述支撐腿18的下部安裝有支撐在地面上的可調(diào)節(jié)支撐盤，可調(diào)節(jié)支撐盤，方便 水平調(diào)整，拆卸方便，安裝迅速，所述可調(diào)節(jié)支撐盤可以采用現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0032] 還包括控制所述擺動驅(qū)動電動機13和垂直往復(fù)驅(qū)動電機9轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制裝置。 通過轉(zhuǎn)速控制裝置調(diào)節(jié)擺動驅(qū)動電動機13和垂直往復(fù)驅(qū)動電機9的轉(zhuǎn)速，從而對水平擺動 和垂直往復(fù)運動的快慢頻率進行調(diào)整。
[0033] 所述垂直導(dǎo)向套5和所述導(dǎo)向柱4之間設(shè)有直線軸承，所述擺動導(dǎo)向套12和所述 擺桿10之間設(shè)有直線軸承，直線軸承降低了運動摩擦，保證了運動精度。
[0034] 本實用新型的體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，便于攜行。
[0035] 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本實用新型，應(yīng)當(dāng)指出， 對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做 出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于，包括底座和GPS天線安裝 座，所述底座上水平轉(zhuǎn)動安裝有擺動座，所述擺動座的一端安裝有帶動所述GPS天線安裝 座進行垂直往復(fù)運動的垂直往復(fù)運動裝置，所述擺動座的另一端和所述底座之間設(shè)有擺動 驅(qū)動裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述垂直往復(fù)運動裝置包括垂直安裝在所述擺動座上的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱上滑動套裝有安 裝所述GPS天線安裝座的垂直導(dǎo)向套，所述擺動座上還安裝有垂直導(dǎo)軌，所述垂直導(dǎo)向套 上安裝有與所述垂直導(dǎo)軌配合的導(dǎo)向塊，所述垂直往復(fù)運動裝置還包括垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤 和驅(qū)動連桿，所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤傳動連接有垂直往復(fù)驅(qū)動電機的輸出端，所述垂直往 復(fù)驅(qū)動電機安裝在所述擺動座上，所述驅(qū)動連桿的一端轉(zhuǎn)動安裝在所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤 的偏心位置，所述驅(qū)動連桿的另一端轉(zhuǎn)動安裝在所述垂直導(dǎo)向套上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述擺動驅(qū)動裝置包括安裝在所述擺動座上的擺桿和轉(zhuǎn)動安裝在所述底座上的擺動驅(qū)動轉(zhuǎn) 盤，所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的偏心位置上轉(zhuǎn)動安裝有套在所述擺桿外的擺動導(dǎo)向套，所述擺動 驅(qū)動轉(zhuǎn)盤傳動連接有安裝在所述底座上的擺動驅(qū)動電動機。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤上設(shè)有多個可安裝所述擺動導(dǎo)向套的導(dǎo)向套安裝孔，各個所述導(dǎo)向套安裝 孔相對于所述擺動驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動中心的徑向距離不同；所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤上設(shè)有多 個可安裝所述驅(qū)動連桿的連桿安裝孔，各個所述連桿安裝孔相對于所述垂直往復(fù)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤 的轉(zhuǎn)動中心的徑向距離不同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述底座和所述擺桿之間設(shè)有擺動緩沖裝置，所述擺動緩沖裝置包括安裝在所述底座上的底 座強磁鐵和安裝在所述擺桿上的擺桿強磁鐵，所述底座強磁鐵和所述擺桿強磁鐵的同磁極 相對設(shè)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述底座包括底架，所述底架上安裝有上臺面，所述擺動座上安裝有支撐臂，所述支撐臂的下 端轉(zhuǎn)動安裝有在所述上臺面上滾動的滾輪。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述臺面上安裝有與所述滾輪配合的圓弧形滾輪導(dǎo)向軌。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述底架包括六個支撐在地面上的支撐腿。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述支撐腿的下部安裝有支撐在地面上的可調(diào)節(jié)支撐盤。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：還 包括控制所述擺動驅(qū)動電動機和垂直往復(fù)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速控制裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)GPS三維測量精度檢測便攜式振動臺，其特征在于：所 述垂直導(dǎo)向套和所述導(dǎo)向柱之間設(shè)有直線軸承，所述擺動導(dǎo)向套和所述擺桿之間設(shè)有直線 軸承。
【文檔編號】G01M7/06GK203870255SQ201420144411
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】甘衛(wèi)軍, 景琦, 殷海濤, 程增杰, 張克亮, 宋兆山, 肖根如, 梁詩明, 蘇利娜, 丁曉光 申請人:中國地震局地質(zhì)研究所