本发明涉及船舶专用系统对准,具体涉及一种甲板经纬仪的全自动整平系统及方法。
背景技术:
1、对准是保证船载专用系统打击准确度的关键性工作,对准范围囊括瞄准器舷角、仰角,探测器方位、距离、仰角,导航姿态角等诸多影响使用效能的关键设备的关键参数。其中,瞄准器系统舷角、仰角、距离的零位准确度是影响瞄准器系统打击精度的重要参数,在船舶建造和交付后,都需要对其进行周期性的对准工作。
2、甲板经纬仪能够在船舶系泊状态下完成瞄准器系统舷角、仰角、距离的零位对准,在船舶系泊对准中发挥了巨大的作用。同时也暴露了在整平过程中的不足,甲板经纬仪的水平轴系需要与船舶基准面水平一致,需要人工同步移动位于船舶基准面的水平仪和位于甲板经纬仪顶端的水平仪,使二者测量方向保持一致,人工读取二者水平度差值,调整甲板经纬仪调平旋钮,反复测量、调整以达到二者水平度一致的目的,在船舶平台存在摇摆的情况下,操作难度较大,效率低下,精度不稳定。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种甲板经纬仪的全自动整平系统,以提高甲板经纬仪的整平效率和精度。
2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种技术方案:一种甲板经纬仪的全自动整平系统,该系统包括,
3、整平装置;甲板经纬仪设置于整平装置之上,整平装置用于根据整平控制器的控制指令调整甲板经纬仪的水平轴系;
4、第一水平仪,设置于甲板经纬仪上,用于读取并向整平控制器提供甲板经纬仪的某方向水平度;
5、基准面引出装置,设置于船舶基准平面上,用于获取自身与船舶基准平面在不同方向上的水平度偏差值并提供给整平控制器;
6、第二水平仪,设置于基准面引出装置之上,用于读取并向整平控制器提供船舶基准平面的某方向水平度;
7、整平控制器,与第一水平仪、第二水平仪、甲板经纬仪、整平装置、基准面引出装置电性连接,通过向甲板经纬仪和基准面引出装置发送旋转指令,获取第一水平仪和第二水平仪在不同水平方向上的水平度,结合基准面引出装置与船舶基准平面在不同方向上的水平度偏差值,得到甲板经纬仪与船舶基准平面在不同方向上的水平度偏差值,而后向整平装置发送控制指令调节调整甲板经纬仪的水平轴系,使甲板经纬仪的水平轴系与船舶基准平面在某一方向上的水平度差值减小;经过“甲板经纬仪和基准面引出装置旋转”、“调整甲板经纬仪的水平轴系”的多次迭代,使甲板经纬仪的水平轴系与船舶基准平面在设定方向上的水平度差值满足预设范围。
8、按上述方案,所述基准面引出装置包括转动方向水平的密珠轴承,密珠轴承设有能够相对转动的外围部和中心部,外围部底部设置有支架,外围部上设置有传动连接的马达和蜗轮,中心部固定有自准直仪,自准直仪的测量方向指向下方的船舶基准平面,自准直仪的顶部沿周向固定有蜗杆,蜗杆与蜗轮传动连接,第二水平仪设置于自准直仪的顶部上方。
9、按上述方案,外围部与蜗杆之间设置有用于获取自准直仪转动角度的位置传感器。
10、一种甲板经纬仪的全自动整平方法,包括以下步骤;
11、s1、控制基准面引出装置和甲板经纬仪旋转均至目标测量方向,此时第一水平仪与第二水平仪的测量方向相同;
12、s2、接收来自第一水平仪和第二水平仪的水平度,结合基准面引出装置与船舶基准平面在不同方向上的水平度差值,获取在目标测量方向上甲板经纬仪和船舶基准平面的水平度差值;
13、s3、控制整平装置调整甲板经纬仪的水平轴系,使目标测量方向上甲板经纬仪的水平轴系和船舶基准平面的水平度差值减小;
14、s4、改变目标测量方向,返回s1;
15、s5、循环执行s1~s4,直至甲板经纬仪的水平轴系与船舶基准平面在设定方向上的水平度差值满足预设范围,甲板经纬仪的整平完成。
16、按上述方案,目标测量方向包括0°、90°、180°、270°,其中0°对应船舶纵摇方向,270°对应船舶横摇方向。
17、按上述方案,设定方向包括0°、270°。
18、一种基准面引出方法,该方法利用上文所述甲板经纬仪的全自动整平系统中的基准面引出装置实现;该方法通过自准直仪对船舶基准平面测量,获得基准面引出装置与船舶基准平面的垂直度偏差量,将所得垂直度偏差量转化得到基准面引出装置轴系与船舶基准平面的水平度偏差量;通过马达驱动蜗轮、蜗杆,使自准直仪转动,并测量不同方向上自准直仪的读数,进而得到基准面引出装置与船舶基准平面在不同方向上的水平度偏差值。
19、本发明的有益效果是:该系统实现了对甲板经纬仪水平轴系与船舶基准平面之间不同平面水平度偏差的自动读取,并根据偏差实现自动整平,相较于传统人工测量整平方法,该系统的整平效率更高,避免了人工测量产生的误差,更适用于船舶摇摆的环境。
1.一种甲板经纬仪的全自动整平系统,其特征在于:该系统包括,
2.根据权利要求1所述的甲板经纬仪的全自动整平系统,其特征在于:所述基准面引出装置包括转动方向水平的密珠轴承,密珠轴承设有能够相对转动的外围部和中心部,外围部底部设置有支架,外围部上设置有传动连接的马达和蜗轮,中心部固定有自准直仪,自准直仪的测量方向指向下方的船舶基准平面,自准直仪的顶部沿周向固定有蜗杆,蜗杆与蜗轮传动连接,第二水平仪设置于自准直仪的顶部上方。
3.根据权利要求2所述的甲板经纬仪的全自动整平系统,其特征在于:外围部与蜗杆之间设置有用于获取自准直仪转动角度的位置传感器。
4.一种甲板经纬仪的全自动整平方法,其特征在于:包括以下步骤;
5.根据权利要求4所述的甲板经纬仪的全自动整平方法,其特征在于:目标测量方向包括0°、90°、180°、270°,其中0°对应船舶纵摇方向,270°对应船舶横摇方向。
6.根据权利要求5所述的甲板经纬仪的全自动整平方法,其特征在于:设定方向包括0°、270°。
7.一种基准面引出方法,其特征在于:该方法利用权利要求3所述甲板经纬仪的全自动整平系统中的基准面引出装置实现;该方法通过自准直仪对船舶基准平面测量,获得基准面引出装置与船舶基准平面的垂直度偏差量,将所得垂直度偏差量转化得到基准面引出装置轴系与船舶基准平面的水平度偏差量;通过马达驱动蜗轮、蜗杆,使自准直仪转动,并测量不同方向上自准直仪的读数,进而得到基准面引出装置与船舶基准平面在不同方向上的水平度偏差值。
