[发明专利]一种罗经方位自动测量装置

摘要

本发明公开了一种罗经方位自动测量装置，包括罗经方位圈、光学方位仪、自动测角一体化装置和上位机应用系统。所述光学方位仪安装在罗经方位圈上；所述自动测角一体化装置由目标方位传感器、信息处理系统、显示单元、通讯接口、控制系统和供电系统组成；所述自动测角一体化装置安装在光学方位仪左侧，目标方位传感器的方位敏感轴和光学方位仪的光学瞄准轴方向一致且转动同步，同步感测光学方位仪瞄准的目标方位角；所述上位机应用系统通过通讯接口与自动测角一体化装置进行导航信息交换和结果计算。罗经方位自动测量装置，不影响传统罗经方位仪的原来使用，实现了罗经方位仪目标方位角观测和定位计算自动化，自动化程度大大提高。

主权项

1.一种罗经方位自动测量装置,包括罗经方位圈、光学方位仪和上位机应用系统,所述光学方位仪安装在罗经方位圈上，其特征在于，还包括自动测角一体化装置,所述自动测角一体化装置由目标方位传感器、信息处理系统、显示单元、通讯接口、控制系统和供电系统组成；所述自动测角一体化装置安装在光学方位仪左侧；所述目标方位传感器自有方位基准，其方位敏感轴和光学方位仪的光学瞄准轴方向一致且转动同步，同步感测光学方位仪瞄准的目标方位角；所述信息处理系统实时采集目标方位传感器的方位信息，标校后根据计算模型换算成目标方位角信息，标校的基准至少包括罗北基准、磁北基准或天体方位基准；观测定位时，长按供电系统的电源开关“ON/OFF”开机，罗经方位自动测量装置开始工作；首先初始化，上位机应用系统通过通讯接口对罗经方位自动测量装置进行初始化参数设定，包括：时间设定、罗经差Δ21设定和模式设定；模式设定分为“罗经北基准模式”和“天体方位基准模式”，由天体计算方位值Bt决定，Bt＝0°是“罗经北基准模式”，Bt≠0°是“天体方位基准模式”，系统默认模式为“罗经北基准模式”，初始化完成后，罗经方位自动测量装置进行进入相应的工作模式；“罗经北基准模式”工作流程如下——步骤1:测定“基准差”；“基准差”是罗经基准与微机电陀螺基准的差Δ23；测定方法是：通过操控光学方位仪就近瞄准罗经方位圈的0°或180°，双击控制按钮，信息处理系统自动对“基准差”进行测定；以瞄准罗经方位圈0°为例：转动光学方位仪，瞄准罗经方位圈0°时，双击控制系统的控制按钮，此时，信息处理系统根据磁北基准方位信息B4的大小0°≤B4≤90°或270°≤B4≤360°自动判断出刚才对准的是0°，然后按照公式Δ23＝0°‑B3＝‑B3计算出基准差Δ23，并把测定时间和基准差Δ23一起记录保存，同时在显示单元实时显示B1＝B3+Δ23+Δ21，其中Δ21为系统初始化时设定的罗经差,此后系统正式进入观测定位状态；步骤2：开始观测；和传统罗经方位观测陆标定位一样，光学方位仪瞄准目标时，单击控制系统的控制按钮，即完成一次目标方位观测；此时，信息处理系统同时记录下观测时间和B1，B1＝B3+Δ23+Δ21，把观测数据送到显示单元显示并保存；完成单次目标方位测定后，所述罗经方位自动测量装置自动进入下一次观测状态，等待瞄准确定；依次往复，直至观测结束；如果发现本次观测误差较大，可以长按控制系统的控制按钮，信息处理系统将会把本次观测结果删除；步骤3：上传观测结果；观测结束时，上位机应用系统可以通过通讯接口读取罗经方位自动测量装置存储的观测信息，自动计算出定位结果；步骤4：定位结束时，长按供电系统的电源开关“ON/OFF”关机；当罗经差Δ21不可信时，罗经方位自动测量装置还可以工作在“天体方位基准模式”；系统初始化时，除了时间设定外，还要设定观测天体的计算方位Bt，满足Bt≠0°，同时将罗经差Δ21置零；这里，观测天体的计算方位可以提前设定，是因为天体方位在一定时间范围内变化很小；此模式下，必须利用天体重新测定罗经差Δ21；测定步骤如下——第一步：测定基准差Δ23；测定方法同前，此处以瞄准罗经方位圈180°为例：转动光学方位仪，瞄准罗经方位圈180°时，双击控制系统的控制按钮，此时，信息处理系统根据磁北基准方位信息B4的大小90°≤B4≤270°自动判断出刚才对准的是180°，然后按照公式Δ23＝180°‑B3计算出基准差Δ23，并把测定时间和基准差Δ23一起记录保存，同时在显示单元实时显示B2＝B3+Δ23；第二步：天测罗经差；转动光学方位仪，当光学方位仪瞄准天体时，单击控制系统的控制按钮，和正常观测目标方位一样，即可完成一次天测罗经差的自动测定；此时，信息处理系统根据Δ21＝Bt‑B2＝Bt‑(B3+Δ23)计算出罗经差Δ21，把观测时间和罗经差Δ21保存在相应存储单元；将Bt的值归零，撤销“天体方位基准模式”；进一步把B1＝B3+Δ23+Δ21实时送到显示单元动态显示，系统重新回到“罗经北基准模式”；上述所有过程中，各字母的含义如下：B1——真方位，以真北为基准；B2——罗方位，以罗经北为基准；B3——微机电陀螺方位，以微机电陀螺北为基准；B4——磁方位，以磁北为基准；Δ21——罗经差，Δ21＝B1‑B2；Δ23——基准差，Δ23＝B3‑B2；B3、B4由所述目标方位传感器实时给出。