專利名稱：目標方位傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于導航定位系統(tǒng)技術領域，具體地說，是涉及ー種用于感測目標方位的目標方位傳感器。
背景技術：
目前，羅盤式電子方位儀由于其體積小、重量輕、價格低廉等特點，在船舶便攜式普航定位裝備領域倍受青睞。但是，受磁環(huán)境變化的影響，羅盤式電子方位儀在使用過程中存在以下不足ー是在使用過程中只能在固定點進行目標方位觀測；ニ是航向改變時必須重新測定磁方位誤差；這樣ー來，不僅限制了羅盤式電子方位儀的使用領域，而且也給用戶的使用帶來了嚴重的不便。 基于以上原因，如何設計ー種新型的目標方位傳感系統(tǒng)，使其既具備羅盤式電子方位儀的特點，又能克服其不足，井能在任何復雜的磁場環(huán)境下都能準確感測目標方位，是目前導航定位研究領域需要解決的ー項主要問題。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種目標方位傳感器，不僅克服了羅盤式電子方位儀使用上的不足，而且方位感測不受磁環(huán)境變化的影響，方位觀測的精度大大提高。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現(xiàn)一種目標方位傳感器，包括殼體以及封裝在所述殼體中的微機電陀螺儀、測角裝置、羅盤式電子方位儀、處理器和通訊接ロ ；所述處理器分別接收羅盤式電子方位儀感測輸出的目標方位傳感器的姿態(tài)信息以及測角裝置感測輸出的微機電陀螺儀主軸與目標方位傳感器的目標方位敏感軸之間的夾角信息，標校生成目標方位信息通過安裝在殼體上的通訊接ロ輸出。進ー步的，在所述殼體上標注有目標方位傳感器的目標方位敏感軸，所述目標方位敏感軸的方向與羅盤式電子方位儀的方位敏感軸的方向一致。優(yōu)選的，所述微機電陀螺儀在安裝時，其微機電陀螺儀主軸與羅盤式電子方位儀的磁北敏感軸以及目標方位傳感器的目標方位敏感軸在同一平面上，以簡化處理器姿態(tài)修正運算的復雜程度。為了提高感測信息的傳輸速率，所述測角裝置和羅盤式電子方位儀優(yōu)選分別通過并行總線連接所述的處理器，以快速傳輸感測信息。為了方便目標方位傳感器與外部上位機連接通訊，所述通訊接ロ優(yōu)選采用串ロ，通過串行總線連接所述的處理器。優(yōu)選的，所述通訊接ロ優(yōu)選采用標準的RS232串ロ，通過串ロ通訊電路連接所述的處理器。再進ー步的，在所述殼體中還設置有電池，分別向所述的微機電陀螺儀、測角裝置、羅盤式電子方位儀、處理器和通訊接ロ輸出供電電源。[0013]更進一歩的，所述微機電陀螺儀、測角裝置、羅盤式電子方位儀、處理器和通訊接ロ布設在線路板上，所述線路板固定安裝在所述的殼體中，由此形成目標方位傳感器的一體化結構。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的目標方位傳感器將微機電陀螺儀和羅盤式電子方位儀合ニ為一，既具備羅盤式電子方位儀體積小、重量輕、價格低廉的特點，又能克服傳統(tǒng)羅盤式電子方位儀的不足，方位感測不受磁環(huán)境變化的影響，方位觀測精度大大提高。此外，由于微機電陀螺儀、測角裝置自身成本低廉，因而將其與羅盤式電子方位儀整合并不會導致目標方位傳感器成本的明顯升高，可以控制目標方位傳感器的價位與羅盤式電子方位儀的價位基本相 當，并且標校過程非常簡單方便。結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

圖I是本實用新型所提出的目標方位傳感器的一種實施例的結構示意圖；圖2是圖I所示目標方位傳感器的工作原理示意圖；圖3是圖I所示目標方位傳感器的各方位軸的邏輯關系示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。本實施例的目標方位傳感器主要由微機電陀螺儀I、測角裝置2、羅盤式電子方位儀3、處理器4、通訊接ロ 5、線路板6和殼體7等部分組成，參見圖I所示。其中，測角裝置2感測微機電陀螺儀(MEMS) I的主軸與目標方位傳感器的目標方位敏感軸之間的夾角信息。將微機電陀螺儀I、測角裝置2、羅盤式電子方位儀3、處理器4和通訊接ロ 5布設在線路板6上，將線路板6固定安裝在殼體7中，并在殼體7上留出用于安裝通訊接ロ 5的插孔，封裝后形成了目標方位傳感器的一體化結構。在殼體7內部布設所述的微機電陀螺儀I和羅盤式電子方位儀3時，為了簡化處理器4姿態(tài)修正運算的復雜程度，優(yōu)選將羅盤式電子方位儀3的方位敏感軸B的方向作為整個目標方位傳感器的目標方位敏感軸A的方向；并調整微機電陀螺儀I的微機電陀螺儀主軸使其能夠與羅盤式電子方位儀3的磁北敏感軸以及目標方位傳感器的目標方位敏感軸A位于同一平面上，由此來提高目標方位傳感器的方位感測精度。在本實施例中，為了方便使用者能夠準確地瞄準目標，優(yōu)選在所述殼體7上清楚地標注出目標方位傳感器的目標方位敏感軸A,如圖I所示的實線箭頭標注,且所述目標方位敏感軸A的方向應與羅盤式電子方位儀3的方位敏感軸B的方向(即圖I中虛線箭頭標注的方向)一致。在電路連接關系上，處理器4需要分別通過信號線與測角裝置2、羅盤式電子方位儀3對應連接，以用于接收測角裝置2和羅盤式電子方位儀3輸出的感測信息。在本實施例中，所述羅盤式電子方位儀3內部的雙軸傾角傳感器用來感測目標方位傳感器的姿態(tài)信息；所述測角裝置2則用來感測微機電陀螺儀I的微機電陀螺儀主軸與目標方位傳感器的目標方位敏感軸之間的夾角信息。所述處理器4通過信號線分別從羅盤式電子方位儀3中讀取目標方位傳感器的姿態(tài)信息；從測角裝置2中讀取微機電陀螺儀主軸與目標方位傳感器的目標方位敏感軸之間的夾角信息，經過微機電陀螺儀漂移補償和目標方位傳感器姿態(tài)修正，進ー步根據(jù)標校值生成目標方位信息經由通訊接ロ 5對外輸出。當然，所述處理器4也可以直接將羅盤式電子方位儀3感測生成的磁方位信息通過通訊接ロ 5輸出至外部上位機，也就是說，目標方位傳感器具備羅盤式電子方位儀3的所有功能。對于所述目標方位傳感器的標校方式，在實際應用過程中可以采用以下三種模式，結合圖2、圖3所示I、主羅經數(shù)值標校模式即保持目標方位傳感器的目標方位敏感軸與船舶艏艉線一致，并從上位機中讀取主羅經數(shù)字信息，進而對目標陀螺方位進行標校；2、天體方位標校模式 即利用目標方位傳感器瞄測天體，并從上位機中讀取該天體的計算方位，進而根據(jù)天體的計算方位對目標陀螺方位進行標校；3、磁方位信息標校模式即直接利用磁方位信息對目標陀螺方位進行標校。這是ー種保底的標校方式，當主羅經信號失靈，也沒有天體可以觀測吋，只能采用磁方位信息對目標陀螺方位進行標校。從上述三種標校模式來看，前兩種標校模式完全不受磁環(huán)境變化的影響，且標校后目標方位傳感器精度較高；第三種標校模式，標校后目標方位傳感器存在固定誤差，但是，經過標校后觀測目標方位不再受磁環(huán)境變化的影響，定位時可以采用三標兩角定位模式消除固定誤差，以獲得高精度艦位。在本實施例中，所述處理器4優(yōu)選采用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)DPS進行電路設計。為了提高處理器4與測角裝置2和羅盤式電子方位儀3之間的信息傳輸速度，所述處理器4優(yōu)選通過并行總線分別與測角裝置2和羅盤式電子方位儀3對應連接，采用并行通訊方式實現(xiàn)各種感測信息的快速傳送。對于所述的通訊接ロ 5來說，優(yōu)選采用串ロ進行目標方位傳感器與外部上位機之間的連接通信，例如RS232串ロ或者USB通訊接ロ等。為了方便使用者應用，優(yōu)選在所述目標方位傳感器的殼體7中設置電池，利用內置電池為微機電陀螺儀I、測角裝置2、羅盤式電子方位儀3、處理器4以及通訊接ロ 5提供供電電源，以滿足目標方位傳感器系統(tǒng)的供電需求。本實用新型的目標方位傳感器結構簡單、性能穩(wěn)定、指標可靠、標校方便，能夠很好地實現(xiàn)目標方位傳感器的設計目標。當然，以上所述僅是本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種目標方位傳感器，其特征在于包括殼體以及封裝在所述殼體中的微機電陀螺儀、測角裝置、羅盤式電子方位儀、處理器和通訊接ロ ；所述處理器分別接收羅盤式電子方位儀感測輸出的目標方位傳感器的姿態(tài)信息以及測角裝置感測輸出的微機電陀螺儀主軸與目標方位傳感器的目標方位敏感軸之間的夾角信息，標校生成目標方位信息通過安裝在殼體上的通訊接ロ輸出。
2.根據(jù)權利要求I所述的目標方位傳感器，其特征在于在所述殼體上標注有目標方位傳感器的目標方位敏感軸，所述目標方位敏感軸的方向與羅盤式電子方位儀的方位敏感軸的方向一致。
3.根據(jù)權利要求2所述的目標方位傳感器，其特征在于所述微機電陀螺儀在安裝吋，其微機電陀螺儀主軸與羅盤式電子方位儀的磁北敏感軸以及目標方位傳感器的目標方位敏感軸在同一平面上。
4.根據(jù)權利要求I所述的目標方位傳感器，其特征在于所述測角裝置和羅盤式電子方位儀分別通過并行總線連接所述的處理器，傳輸感測信息。
5.根據(jù)權利要求I所述的目標方位傳感器，其特征在于所述通訊接ロ為串ロ，通過串行總線連接所述的處理器。
6.根據(jù)權利要求5所述的目標方位傳感器，其特征在于所述通訊接ロ為標準RS232串ロ，通過串ロ通訊電路連接所述的處理器。
7.根據(jù)權利要求I所述的目標方位傳感器，其特征在于在所述殼體中還設置有電池，分別向所述的微機電陀螺儀、測角裝置、羅盤式電子方位儀、處理器和通訊接ロ輸出供電電源。
8.根據(jù)權利要求I至7中任一項所述的目標方位傳感器，其特征在于所述微機電陀螺儀、測角裝置、羅盤式電子方位儀、處理器和通訊接ロ布設在線路板上，所述線路板固定安裝在所述的殼體中。
專利摘要本實用新型公開了一種目標方位傳感器，包括殼體以及封裝在所述殼體中的微機電陀螺儀、測角裝置、羅盤式電子方位儀、處理器和通訊接口；所述處理器分別接收羅盤式電子方位儀感測輸出的目標方位傳感器的姿態(tài)信息以及測角裝置感測輸出的微機電陀螺儀主軸與目標方位傳感器的目標方位敏感軸之間的夾角信息，經漂移補償和姿態(tài)修正后，標校生成目標方位信息通過安裝在殼體上的通訊接口輸出。本實用新型的目標方位傳感器將微機電陀螺儀和羅盤式電子方位儀合二為一，既具備羅盤式電子方位儀體積小、重量輕、價格低廉的特點，又能克服傳統(tǒng)羅盤式電子方位儀的不足，方位感測不受磁環(huán)境變化的影響，觀測精度大大提高，且標校過程簡單方便。
文檔編號G01C1/00GK202648649SQ201220268180
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者翟立新, 甘忠林, 孫祥年, 趙保慶, 車永剛, 唐正平 申請人:翟立新