[发明专利]一种甲板经纬仪的改进方法

说明书

本发明提出一种甲板经纬仪的改进方法，对原甲板经纬仪进行改进，增加卫星时间接收设计、目标自动跟踪设计与真值在线解算设计，改进后的甲板经纬仪可自动跟踪测量目标的三维坐标数据，自动接收GNSS卫星送的UTC时间，设计并嵌入真值解算算法，能够在线实时解算连续的带时戳的舷角、仰角、距离真值数据，本发明提高了对准的精度和效率，更好的满足在航船舶常态化的零位对准与精度检查需求。

技术领域

本发明属于甲板经纬仪的技术领域，尤其涉及一种甲板经纬仪的改进方法。

背景技术

对准是保证船载专用系统打击准确度的关键性工作，对准范围囊括瞄准器舷角、仰角，探测器方位、距离、仰角，导航姿态角等诸多影响使用效能的关键设备的关键参数。其中，瞄准器系统舷角、仰角、距离的零位准确度是影响瞄准器系统打击精度的重要参数，在船舶交付前的系泊试验阶段，都需要在坞内半坐墩状态下对其舷角、仰角、距离进行零位对准。

船舶下水或在航后，随着在航时间的累积，已对准好的舷角、仰角、距离零位会发生偏离，需要对其零位进行复测和校准，而在航船舶又难以具备进坞半坐墩的条件，甲板经纬仪的产生就解决了此类问题，它可以系泊状态下完成舷角、仰角、距离的对准。在很长的一段时期，甲板经纬仪都发挥了较大的作用，但同时也暴露了一些不足，例如：需要和被测瞄准器同步手动瞄准目标，人工读数，在本平台存在摇摆和位移的情况下，操作难度较大，对保障条件要求苛刻，效率低下，精度不稳定，造成其适用场景受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种甲板经纬仪的改进方法，增加卫星时间接收设计，目标自动跟踪设计与真值在线解算设计，提高了对准的精度和效率，预计精度提高30％，效率提高50％。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种甲板经纬仪的改进方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)卫星时间接收设计：

在原有的甲板经纬仪中嵌入全球导航卫星系统的卫星时间接收模块，与甲板经纬仪内置处理器互联，实时接收全球导航卫星系统发送的协调世界时的时间信息；

S2)目标自动跟踪设计：

选用带自动跟踪功能的观测器，与瞄准器系统观测同一合作目标；

S3)真值在线解算设计：

设计真值解算算法，将真值算法嵌入甲板经纬仪处理器中，在线实时解算合作目标的舷角、仰角、距离真值。

按上述方案，步骤S2中所述观测器为全站仪。

按上述方案，步骤S3中所述真值解算算法如下：

S31)甲板经纬仪观测合作目标C在甲板经纬仪坐标系Q下，坐标原点位于甲板经纬仪回转中心B，将其修正到瞄准器系统回转中心R，实现坐标系Q到甲板坐标系H的变换；

S32)将上述的坐标系H直角坐标转换为甲板极坐标表示，可得出合作目标C相对于瞄准器系统转中心的舷角、仰角和斜距离[b,e,d]。

按上述方案，步骤S31中合作目标C在坐标系Q下为[x_b,y_b,z_b]，甲板坐标系H下甲板经纬仪与瞄准器系统回转中心R的三维间隔为[Δ_x,Δ_y,Δ_z]，合作目标C在甲板坐标系H下为[x_R,y_R,z_R]，计算过程如下：