一種基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，該基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法包括以下步驟：通過控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器和精度評(píng)估系統(tǒng)搭建驗(yàn)證系統(tǒng)；試驗(yàn)系統(tǒng)正確組裝，運(yùn)行試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后依次完成主慣導(dǎo)初始對準(zhǔn)和傳遞對準(zhǔn)，最后使用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀完成傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估；將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械底板上，建立一個(gè)參考基準(zhǔn)；使用基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的精度評(píng)估系統(tǒng)完成傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估。本發(fā)明通過搭建基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的試驗(yàn)系統(tǒng)，使用基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的精度評(píng)估系統(tǒng)完成傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估，能快速準(zhǔn)確地估計(jì)出初始對準(zhǔn)精度。
【專利說明】一種基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳遞對準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的發(fā)展，潛射導(dǎo)彈已成為日益重要的中等規(guī)模打擊力量，快速而準(zhǔn)確地在潛艇上對其平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行傳遞對準(zhǔn)，成為潛射導(dǎo)彈的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。傳遞對準(zhǔn)方案的驗(yàn)證需要潛艇在水下進(jìn)行實(shí)際的傳遞對準(zhǔn)精度試驗(yàn)，從而耗費(fèi)大量的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。為了節(jié)約成本、縮短研制周期，搭建一套完整的實(shí)驗(yàn)室傳遞對準(zhǔn)試驗(yàn)系統(tǒng)，在下水之前開展相關(guān)的傳遞對準(zhǔn)考核試驗(yàn)工作非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，旨在解決現(xiàn)有的傳遞對準(zhǔn)方案驗(yàn)證存在的測試成本高，周期長的問題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，該基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法包括以下步驟:
[0005]步驟一，通過控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器和精度評(píng)估系統(tǒng)搭建驗(yàn)證系統(tǒng)；
[0006]步驟二，試驗(yàn)系統(tǒng)正確組裝，運(yùn)行試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后依次完成主慣導(dǎo)初始對準(zhǔn)和傳遞對準(zhǔn)，最后使用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀完成傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估；
[0007]步驟三，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械底板上，建立一個(gè)參考基準(zhǔn)；
[0008]步驟四，使用基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的精度評(píng)估系統(tǒng)完成傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估，將兩臺(tái)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀安裝固定，自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a、b對中，整平；利用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b得到平臺(tái)方位棱鏡與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b對準(zhǔn)的讀數(shù)F1和自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a十字絲與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b對準(zhǔn)的讀數(shù)F2,利用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a得到自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b十字絲與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a的讀數(shù)F3和北向基準(zhǔn)與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a的讀數(shù)F4 ;利用公式C=(F1-F2^(F3-F4)-1Si)可以求得傳遞對準(zhǔn)結(jié)束后平臺(tái)方位誤差角；在測量時(shí)使用測回法，減小誤差。
[0009]進(jìn)一步，在步驟一中，驗(yàn)證系統(tǒng)包括:控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器與精度評(píng)估系統(tǒng)；
[0010]控制臺(tái)，由潛艇運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫和傳遞對準(zhǔn)誤差模型數(shù)據(jù)庫作為支撐，負(fù)責(zé)控制整個(gè)潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器的運(yùn)行軌跡；
[0011]潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器，與控制臺(tái)連接，用于模擬潛艇的空間運(yùn)動(dòng)，可以是高精度三軸轉(zhuǎn)臺(tái)，模擬潛艇的三自由度角運(yùn)動(dòng)；也可以是六自由度轉(zhuǎn)`臺(tái)，同時(shí)模擬三軸角運(yùn)動(dòng)和三軸線運(yùn)動(dòng)；
[0012]精度評(píng)估系統(tǒng)，與潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器連接，用于通過對子慣導(dǎo)進(jìn)行光學(xué)瞄準(zhǔn)，完成精度評(píng)定。
[0013]進(jìn)一步，在步驟二中，傳遞對準(zhǔn)的具體步驟為:[0014]第一步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)并列安裝在搖擺臺(tái)上；
[0015]第二步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集及處理計(jì)算機(jī)相連接，連接好系統(tǒng)之后，檢查系統(tǒng)連接是否正確可靠；
[0016]第三步，啟動(dòng)控制臺(tái)和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，將主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱，主慣導(dǎo)系統(tǒng)完成初始對準(zhǔn)，并進(jìn)入導(dǎo)航狀態(tài)；
[0017]第四步，控制搖擺臺(tái)，按照控制臺(tái)設(shè)置的運(yùn)行模式，模擬潛艇角運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行傳遞對準(zhǔn)試驗(yàn)，主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)將完成傳遞對準(zhǔn)過程；
[0018]第五步，使用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀對傳遞對準(zhǔn)進(jìn)行精度評(píng)估；
[0019]第六步，為了使精度更加準(zhǔn)確，測量5次~7次，利用測量值的均值來衡量，可用下式求取:
【權(quán)利要求】
1.一種基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，該基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法包括以下步驟: 步驟一，通過控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器和精度評(píng)估系統(tǒng)搭建驗(yàn)證系統(tǒng)； 步驟二，試驗(yàn)系統(tǒng)正確組裝，運(yùn)行試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后依次完成主慣導(dǎo)初始對準(zhǔn)和傳遞對準(zhǔn)，最后使用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀完成傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估； 步驟三，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)安裝在三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械底板上，建立一個(gè)參考基準(zhǔn)； 步驟四，使用基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的精度評(píng)估系統(tǒng)完成傳遞對準(zhǔn)精度的評(píng)估，將兩臺(tái)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀安裝固定，自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a、b對中，整平；利用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b得到平臺(tái)方位棱鏡與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b對準(zhǔn)的讀數(shù)F1和自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a十字絲與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b對準(zhǔn)的讀數(shù)F2,利用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a得到自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀b十字絲與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a的讀數(shù)F3和北向基準(zhǔn)與自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀a的讀數(shù)F4 ;利用公式C= (F1-F2) + (F3-F4)-180可以求得傳遞對準(zhǔn)結(jié)束后平臺(tái)方位誤差角；在測量時(shí)使用測回法，減小誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟一中，驗(yàn)證系統(tǒng)包括:控制臺(tái)、潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器與精度評(píng)估系統(tǒng)； 控制臺(tái)，由潛艇運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫和傳遞對準(zhǔn)誤差模型數(shù)據(jù)庫作為支撐，負(fù)責(zé)控制整個(gè)潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器的運(yùn)行軌跡； 潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器，與控制臺(tái)連接，用于模擬潛艇的空間運(yùn)動(dòng)，可以是三軸轉(zhuǎn)臺(tái)，模擬潛艇的三自由度角運(yùn)動(dòng)；也可以是六自由度轉(zhuǎn)臺(tái)，同時(shí)模擬三軸角運(yùn)動(dòng)和三軸線運(yùn)動(dòng)； 精度評(píng)估系統(tǒng)，與潛艇運(yùn)動(dòng)模擬器連接，用于通過對子慣導(dǎo)進(jìn)行光學(xué)瞄準(zhǔn)，完成精度評(píng)定。
3.如權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟二中，傳遞對準(zhǔn)的具體步驟為: 第一步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)并列安裝在搖擺臺(tái)上； 第二步，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集及處理計(jì)算機(jī)相連接，連接好系統(tǒng)之后，檢查系統(tǒng)連接是否正確可靠； 第三步，啟動(dòng)控制臺(tái)和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，將主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)，將主慣導(dǎo)系統(tǒng)開機(jī)預(yù)熱，主慣導(dǎo)系統(tǒng)完成初始對準(zhǔn)，并進(jìn)入導(dǎo)航狀態(tài)； 第四步，控制搖擺臺(tái)，按照控制臺(tái)設(shè)置的運(yùn)行模式，模擬潛艇角運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行傳遞對準(zhǔn)試驗(yàn)，主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)將完成傳遞對準(zhǔn)過程； 第五步，使用自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀對傳遞對準(zhǔn)進(jìn)行精度評(píng)估； 第六步，為了使精度更加準(zhǔn)確，測量5次~7次，利用測量值的均值來衡量，可用下式求取:
I n
η;=1 式中AHi為第i次測量值，μ h為η次測量量的均值。
4.如權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟四中，測回法的具體方法為: 第一步，盤左瞄準(zhǔn)左邊Α，讀數(shù)α工；第二步，順時(shí)針瞄準(zhǔn)右邊B，讀數(shù)P1，則上半測回角值Y1=P1-Q1; 第三步，倒鏡成盤右，瞄準(zhǔn)右邊B，讀數(shù)β 2 ; 第四步，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊Α，讀數(shù)Ci2，則下半測回角值Υ2=β2_α2; 第五步，計(jì)算角值:若Y1-Y2 ( ±40 "合格，則有Y = (Yl+Y2) / 2，若Y1-Y2^ ±40"，則測量不合格，需要重新測。
5.如權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀傳遞對準(zhǔn)的驗(yàn)證方法，其特征在于，在步驟四中，測量誤差包括經(jīng)緯儀垂軸傾斜造成的方位角測量誤差，經(jīng)緯儀測量未對中造成的方位角測量誤差和兩臺(tái)經(jīng)緯儀光學(xué)未對準(zhǔn)帶來的方位角測量誤差，利用光學(xué)經(jīng)緯儀測量時(shí)，精度為20"~45"。`
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103674067SQ201310699837
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】徐博, 張潤峰, 邱立民, 董海波, 劉楊, 單為, 賀浩, 劉亞龍, 楊建 , 史宏洋, 孫啟東, 陶晨斌, 肖永平, 李海軍 申請人:哈爾濱工程大學(xué)