專利名稱：一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法
一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于基準(zhǔn)面水平度測量和評估技術(shù)，具體涉及一種海態(tài)基準(zhǔn)面的水平度檢測方法。
背景技術(shù)：
對慣性制導(dǎo)領(lǐng)域，瞄準(zhǔn)系統(tǒng)具有重要的作用，其初始對準(zhǔn)誤差將直接影響到整個武器的精度。對動基座條件下如飛機、坦克、車輛和艦艇上發(fā)射的武器，其瞄準(zhǔn)系統(tǒng)需在復(fù)雜的條件下工作，為此需對瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的主要設(shè)備進行校準(zhǔn)。
校準(zhǔn)設(shè)備都屬經(jīng)緯儀類儀器，而經(jīng)緯儀類儀器是以大地水平面作為基準(zhǔn)而工作的，即只有在一定的水平度下才能正常工作。這就需要建立一個穩(wěn)定的水平基準(zhǔn)面為校準(zhǔn)設(shè)備提供基準(zhǔn)。
動基座下基準(zhǔn)面自調(diào)平裝置是初始對準(zhǔn)系統(tǒng)重要且具基礎(chǔ)性的校準(zhǔn)設(shè)備，其作用是敏感動基座的搖擺，進行反向伺服跟蹤，保持基準(zhǔn)面穩(wěn)定在一定的水平度內(nèi)，賦予基準(zhǔn)面上安裝的儀器設(shè)備水平或鉛垂基準(zhǔn)。
動基座下基準(zhǔn)面自調(diào)平裝置的水平度是否滿足要求，就需要一種基準(zhǔn)面水平度檢測方法對其進行評估。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠為校準(zhǔn)設(shè)備提供基準(zhǔn)的、用于動基座下水平度測量和評估的，并且能夠解決基準(zhǔn)面兩個方向的水平度測量的海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法，它包括如下步驟
1)在岸上選取一點A點，架設(shè)一臺經(jīng)緯儀，同時在船上選取一點B點，在B點基準(zhǔn)面上架一臺經(jīng)緯儀；
2)岸上和船上兩臺經(jīng)緯儀對瞄，測出A點的俯仰角點的俯仰角αΒ;
3)進行判斷:
當(dāng)I αΑ| = I αΒ時，內(nèi)錯角相等，基準(zhǔn)面和大地水平面平行，基準(zhǔn)面水平度為零；
當(dāng)I αΑ| Φ I αΒ時，求出％和α Β的差值，該差值為基準(zhǔn)面的水平度誤差；
4)當(dāng)A點和B點距離較遠時，需要補償?shù)厍蚯蕦y量的誤差的影響，采用下式， 得出基準(zhǔn)面水平度Δ，ZK
其中Lh為A點和B點的水平距離，R為地球半徑。
在上述的一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法，所述的A點為山上一點，在山上一點安裝對瞄經(jīng)緯儀；所述的步驟2)中測出A點的俯仰角α 4和B點的俯仰角ciB是采用如下方法，
1)將山上對瞄經(jīng)緯儀和船上對瞄經(jīng)緯儀進行對瞄，對瞄目標(biāo)為對方經(jīng)緯儀物鏡上的紅光半導(dǎo)體紅光激光投射器的激光器光點，用望遠鏡目鏡分劃板的水平線對準(zhǔn)，以測量各自的俯仰角；
2)在山上A點和船上B點安裝同步測距經(jīng)緯儀，并且山上同步測距經(jīng)緯儀和船上同步測距經(jīng)緯儀對瞄；
3)采樣信號由山上發(fā)出，當(dāng)扳動同步信號開關(guān)時，斷開山上對瞄經(jīng)緯儀微動機構(gòu)的電源，以停止微動、保留讀數(shù)，計算得到αΑ;
4)當(dāng)扳動同步信號開關(guān)時，斷電熄滅山上同步測距經(jīng)緯儀上的激光器，并記錄測距儀測量距離數(shù)據(jù)，并計算出水平距離Lh ；
5)船上同步測距經(jīng)緯儀的光同步接收光電三極管，由有光至無光時產(chǎn)生電平跳變，采集船上對瞄經(jīng)緯儀的讀數(shù)值，并計算出αΒ。
在上述的一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法，所述的同步測距經(jīng)緯儀采用ΤΜ5100Α。
本發(fā)明的顯著效果在于
1)能適應(yīng)潮漲潮落及兩點不等高的海態(tài)條件。
測量時，由于潮漲潮落影響，目標(biāo)容易超出望遠鏡視場，采用此測量原理可以通過調(diào)節(jié)經(jīng)緯儀望遠鏡的俯仰角滿足測量要求。另外出海試驗時，為容易發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，A點可放在山上，視野寬闊。
2)解決了基準(zhǔn)面兩個方向的水平度測量難題。
基準(zhǔn)面水平度測量是兩個方向的水平度測量，船航行狀態(tài)時，兩個方向的關(guān)系是不斷變化的，要同時測量是困難的。采用此方案測量時，當(dāng)船在遠方時，測出水平度的主要成分是縱搖方向誤差，當(dāng)船航行至對瞄線與船艏艉線近似垂直時，橫搖軸誤差占主要成份， 當(dāng)對瞄線與艏艉線成45°角時，兩軸所占的誤差比例相等，因此能一次測出反映基準(zhǔn)面雙向水平度誤差。


圖1為本發(fā)明的海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法原理圖2為地球曲率影響示意圖；具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
首先進行設(shè)備的裝調(diào)
a.在對瞄經(jīng)緯儀，同步測距經(jīng)緯儀物鏡鏡頭上分別裝半導(dǎo)體紅光激光投射器，并把激光器光點調(diào)至和經(jīng)緯儀望遠鏡光軸重合。
b.把同步信號激光發(fā)送光管裝在同步測距經(jīng)緯儀的物鏡鏡頭上，調(diào)節(jié)激光發(fā)送光管光軸和同步測距經(jīng)緯儀望遠鏡光軸平行；把光同步接收管裝在同步測距經(jīng)緯儀 (TM5100A)的物鏡鏡頭上，調(diào)節(jié)接收位置合適。
c.把山上對瞄經(jīng)緯儀和同步測距經(jīng)緯儀分別裝在三角架上，并精確調(diào)平，在山上同步測距經(jīng)緯儀上裝測距儀。
d.拆去船上對瞄經(jīng)緯儀的三腳調(diào)水平底座，斷開電子水準(zhǔn)器等對線加速度敏感元4件的補償電路，以免航行時線加速度對測角的影響，固聯(lián)在動基座下基準(zhǔn)面自調(diào)平裝置提供的基準(zhǔn)面上，在陸上標(biāo)定基準(zhǔn)面水平度，即標(biāo)定對瞄經(jīng)緯儀的豎軸鉛垂度。把提供基準(zhǔn)面設(shè)備整體裝船。e.在船上三腳架上裝同步測距經(jīng)緯儀，在同步測距經(jīng)緯儀上裝測距角錐棱鏡，為增加反光面積，采用三個角錐棱鏡組。然后進行實際測量，如圖1所示1)將山上對瞄經(jīng)緯儀和船上對瞄經(jīng)緯儀進行對瞄，對瞄目標(biāo)為對方經(jīng)緯儀物鏡上的紅光半導(dǎo)體紅光激光投射器的激光器光點，用望遠鏡目鏡分劃板的水平線對準(zhǔn)，以測量各自的俯仰角；2)在山上A點和船上B點安裝同步測距經(jīng)緯儀，并且山上同步測距經(jīng)緯儀和船上同步測距經(jīng)緯儀對瞄；3)采樣信號由山上發(fā)出，當(dāng)扳動同步信號開關(guān)時，斷開山上對瞄經(jīng)緯儀微動機構(gòu)的電源，以停止微動、保留讀數(shù)，計算得到αΑ。4)當(dāng)扳動同步信號開關(guān)時，斷電熄滅山上同步測距經(jīng)緯儀上的激光器，并記錄測距儀測量距離數(shù)據(jù)，并計算出水平距離Lh。5)船上同步測距經(jīng)緯儀的光同步接收光電三極管，由有光至無光時產(chǎn)生電平跳變，采集船上對瞄經(jīng)緯儀的讀數(shù)值，并計算出αΒ。當(dāng)A點和B點距離較遠時，需要補償?shù)厍蚯蕦y量的誤差的影響，由于兩點距離和地球半徑相比是個微小量，因此推導(dǎo)地球曲率對水平度影響時，可把地球看作是個圓球， 如圖2所示，在地球上A、B兩點，其大地水平面是不平行的，兩點距離越遠，則不平行角越大。^ = 2-8111^(-)(1)
2R式中α-兩點水平面夾角，即地球曲率對水平度影響的補償量，° ；Lh-兩點的水平距離，m ；R-測點地球半徑，m?；鶞?zhǔn)面水平度Δ為
權(quán)利要求
1.一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法，其特征在于，它包括如下步驟1)在岸上選取一點A點，架設(shè)一臺經(jīng)緯儀，同時在船上選取一點B點，在B點基準(zhǔn)面上架一臺經(jīng)緯儀；2)岸上和船上兩臺經(jīng)緯儀對瞄，測出A點的俯仰角α4和B點的俯仰角ciB ；3)進行判斷當(dāng)I αΑ| = I αΒ時，內(nèi)錯角相等，基準(zhǔn)面和大地水平面平行，基準(zhǔn)面水平度為零；當(dāng)I αΑ|乒I αΒ時，求出％和α Β的差值，該差值為基準(zhǔn)面的水平度誤差；4)當(dāng)A點和B點距離較遠時，需要補償?shù)厍蚯蕦y量的誤差的影響，采用下式，得出基準(zhǔn)面水平度Δ，A = |aB| + 2.sm-龜-！ 丨其中Lh為A點和B點的水平距離，R為地球半徑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法，其特征在于，所述的A點為山上一點，在山上一點安裝對瞄經(jīng)緯儀；所述的步驟2)中測出A點的俯仰角點的俯仰角α Β是采用如下方法，1)將山上對瞄經(jīng)緯儀和船上對瞄經(jīng)緯儀進行對瞄，對瞄目標(biāo)為對方經(jīng)緯儀物鏡上的紅光半導(dǎo)體紅光激光投射器的激光器光點，用望遠鏡目鏡分劃板的水平線對準(zhǔn)，以測量各自的俯仰角；2)在山上A點和船上B點安裝同步測距經(jīng)緯儀，并且山上同步測距經(jīng)緯儀和船上同步測距經(jīng)緯儀對瞄；3)采樣信號由山上發(fā)出，當(dāng)扳動同步信號開關(guān)時，斷開山上對瞄經(jīng)緯儀微動機構(gòu)的電源，以停止微動、保留讀數(shù)，計算得到αΑ;4)當(dāng)扳動同步信號開關(guān)時，斷電熄滅山上同步測距經(jīng)緯儀上的激光器，并記錄測距儀測量距離數(shù)據(jù)，并計算出水平距離Lh ；5)船上同步測距經(jīng)緯儀的光同步接收光電三極管，由有光至無光時產(chǎn)生電平跳變，采集船上對瞄經(jīng)緯儀的讀數(shù)值，并計算出αΒ。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法，其特征在于所述的同步測距經(jīng)緯儀采用ΤΜ5100Α。
全文摘要
本發(fā)明屬于基準(zhǔn)面水平度測量和評估技術(shù)，具體公開了一種海態(tài)基準(zhǔn)面水平度檢測方法，首先在岸上一點和船上的俯仰角，通過判斷得到基準(zhǔn)面的水平度誤差，并且在按岸上和船上兩點相距較遠時，補償了地球曲率對測量的誤差的影響。采用本方法能適應(yīng)潮漲潮落及兩點不等高的海態(tài)條件，同時解決了基準(zhǔn)面兩個方向的水平度測量難題。
文檔編號G01C9/00GK102506819SQ20111031049
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者周玉堂, 孫方金, 張忠武, 李永剛, 李沛劍 申請人:中國運載火箭技術(shù)研究院, 北京航天計量測試技術(shù)研究所