[发明专利]一种能快速寻找正北方向的精准指北仪

说明书

本发明公开了一种能快速寻找正北方向的精准指北仪，包括：底盘、转盘、托架、精准指向架装置、天线单元、GNSS接收芯片和MCU处理芯片、低噪声放大器、声表滤波器、6轴传感器、模块盒、低损耗电缆、喷墨笔；6轴传感器、水准器、输入接口、输出接口、混凝土基础。本发明所述指北仪的优点是利用全球导航卫星系统的导航信号，并采用精准接收天线以及载波相位高精度测量用的芯片经相干测量获得精准正北指向，全球导航卫星系统的导航信号覆盖区域广，利用全球导航卫星系统的导航信号获得的测向角度数据是相对于正北方向的绝对偏角值，使用直观方便，不会随时间推移产生误差累积从而影响使用效果。

技术领域

本发明涉及一种能快速寻找正北方向的精准指北仪，属于测量技术领域。

背景技术

指南针利用地球上分布的磁力线，为人们寻找磁北方向的基准指示，从而为船舶在茫茫大海中航行找到航向；为人们在大地上远行找到前行的方位。除了指南针以外，人们也利用北极星，以它们在星空中的位置为坐标，为人们提供正北基准和前行的方向。后来，人们发明了陀螺惯性器件，它能提供稳定的指向及方向的改变量，但是它需要对原始指向先提供绝对方向的标定，所以实际上它是不能直接提供正北基准的。

公开号为CN205664841U的专利申请公开了一种用于运动载体位置与姿态测量的实验装置，包括可调式传感器载具、两轴电控测试转台、移动式测控台，卫星接收机和指北仪。可调式传感器载具安装在两轴电控测试转台上，两轴电控测试转台固定在移动式稳定测试台上，指北仪和卫星接收机安装在可调式传感器载具的几何中心上，可调式传感器载具包括一个圆形可调式夹具、四个刚性导轨和多个传感器搭载滑块，传感器搭载滑块分别安装在刚性导轨内，位置可调，刚性导轨铆接在圆形可调式夹具上，导轨之间的角度可调；姿态模拟控制器向转台输出姿态控制指令，两轴转台的转动带动可调式传感器载具完成相应的运动，完成载体的姿态模拟。

公开号为CN105844614A的专利申请公开了一种基于校对机器人角度的视觉指北方法，其步骤为，通过图像采集模块获取原始图像数据，对采集的原始图像数据进行图像数据压缩，然后提取图像的颜色分量；对提取图像的颜色分量图像，通过图像滤波，锐化将获取的颜色分量进行图像预处理，然后将预处理的图像进行图像二值化，并将二值化后的图像进行形态学细化，最后通过霍夫变换求出蓝色分量的角度。经过角度变换得出两颜色分量之间的角度值，从而来获得机器人朝向角度。

目前，虽然指南针与北极星仍然能够用来作为找到正北方向的两种方法。但是由于观测星斗必须要依赖于气象条件，在晴朗天气才能观察星斗。又由于北极星并未处于真正的正北位置上，还需要查阅天文年历，找到在不同季节、不同日期与不同时刻时北极星的精确位置，对指北的角度进行修正后，才能提供精度高的正北基准方向。同样，在不同地理位置上，用指南针观察磁北时，由于磁极也不是真正的正北，相对正北位置有偏差，所以也要进行修正，且各地磁场易受周围铁介质物体的影响，为此观测精度低。所以在实际使用时，上述两种方法都存在观测不方便、受环境条件影响明显、观测精度低的一系列的问题。而陀螺惯性器件只能提供一个稳定的指向及方向的变化量，无法方便地提供精准的正北指向，无法提供相对正北指向的绝对角度指示。

发明内容

本发明的目的在于提供能够克服上述技术问题的一种能快速寻找正北方向的精准指北仪。