[发明专利]一种转台倾角测量系统及其测量方法

摘要

本发明属于平台调平技术领域，具体涉及一种转台倾角测量系统及其测量方法，所述转台设置在车体平台上，所述转台上设有倾角测量仪和数据采集板，所述倾角测量仪沿转台径向设置，所述数据采集板包括一个DSP部件，数据采集板有三个通信接口，其中一个通信接口与倾角测量仪通信获取转台倾角测量数据，另一通信接口与转台电机编码器通信获取转台方位信息，最后一个通信接口与平台控制调平机构通信；数据采集板通过采集到的数据，计算出转台倾角并传送给平台控制调平机构，由平台控制调平机构对转台进行调平。该系统具有精度高和自动化的特点，为转台调平提供一套全新的解决方案。

主权项

一种利用转台倾角测量系统测量转台倾角的测量方法，所述转台设置在车体平台上，所述转台上设有倾角测量仪和数据采集板，所述倾角测量仪沿转台径向设置，所述数据采集板包括一个DSP部件，数据采集板有三个通信接口，其中一个通信接口与倾角测量仪通信获取转台倾角测量数据，另一通信接口与转台电机编码器通信获取转台方位信息，最后一个通信接口与平台控制调平机构通信；数据采集板通过采集到的数据，计算出转台倾角并传送给平台控制调平机构，由平台控制调平机构对转台进行调平，其特征在于包括如下步骤：S1：将转台锁死在平台上，此时作为转台的初始位置；S2：在转台上画出两条相互垂直的a线和b线，a线和b线过旋转轴中心点，a线和b线分别和支撑平台的撑腿形成的四条线正交，其中，倾角测量系统放置在a线和b线边缘处的四个位置中；S3：转台待调平面与转台的旋转轴OO’的交点为全局坐标系的O点，坐标系的X轴和Y轴位于同一水平面内，Z轴铅垂向上；S4：将在转台a线上安装的转台倾角测量系统平移到OC上安装，OC是与a线平行并过O点的一条参考线，平移并不影响校正传感器倾角测量结果，则α0即为倾角测量仪测量到的倾角，OC的单位方向向量为[cosα0,0,sinα0]T；设旋转轴单位方向向量[a,b,c]T，旋转平台绕OO’轴旋转角度为θ，则绕OO’轴旋转矩阵为：a2+(1-a2)cosθab(1-cosθ)+csinθac(1-cosθ)-bsinθab(1-cosθ)-csinθb2+(1-b2)cosθbc(1-cosθ)+asinθac(1-cosθ)+bsinθbc(1-cosθ)-asinθc2+(1-c2)cosθ;]]>；则OC旋转后的单位方向向量为：(a2+(1-a2)cosθ)cosα0+(ac(1-cosθ)+bsinθ)sinα0(ab(1-cosθ)+csinθ)cosα0+(bc(1-cosθ)-asinθ)sinα0(ac(1-cosθ)-bsinθ)cosα0+(c2+(1-c2)cosθ)sinα0;]]>；设旋转后倾角为α，则(ac(1‑cosθ)‑bsinθ)cosα0+(c2+(1‑c2)cosθ)sinα0＝sinα；由于[a,b,c]T为单位向量，且OO’轴与Z轴一致，所以Z>0，方程变成式中，待求解变量有a，b和α0；S5：转动旋转平台，在此过程中记录旋转角度θ和旋转后倾角α，由于变量数为3个，因此至少需要三个旋转位置及其旋转后倾角才能确定参数；为了保证精度，分布应尽量均匀；最后求出转台倾角为：αx=180arcsin(a)π]]>αy=180arcsin(b)π.]]>。