海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，包括控制裝置和數(shù)據(jù)采集裝置。控制裝置與數(shù)據(jù)采集裝置、海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)的第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接。數(shù)據(jù)采集裝置用于采集表征所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)發(fā)生偏移的電信號(hào)，控制裝置通過對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，控制第一電機(jī)和第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以調(diào)整海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)的框架和臺(tái)體的水平位置，使海洋重力儀與地垂線保持平行，從而提高海洋重力儀的測(cè)量精度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及航洋重力測(cè)量領(lǐng)域，具體而言，涉及一種海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
海洋重力儀是船艦上或潛水艇內(nèi)使用的重力儀。在海洋中勻速直線航行條件下，連續(xù)地進(jìn)行重力測(cè)量，由于儀器安放在運(yùn)動(dòng)的船體上，經(jīng)常會(huì)受到艦船等載體的俯仰和橫滾等角運(yùn)動(dòng)，以及垂直加速度、水平加速度、基座傾斜等影響，重力測(cè)量的精度會(huì)降低。因此，調(diào)整海洋重力儀的位置，使之與地垂線保持平行成為了目前海洋重力測(cè)量的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)實(shí)施例的目的在于提供一種海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，以控制調(diào)整海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)的偏移角度，使安裝于海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)上的海洋重力儀始終與地垂線保持平行，不受加速度的影響，從而提高海洋重力儀的測(cè)量精度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：一種海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，應(yīng)用于海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)，所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)包括基座、框架和臺(tái)體，所述臺(tái)體用于安裝海洋重力儀，所述框架可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述基座的容納腔內(nèi)，所述基座設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述框架轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述臺(tái)體可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述框架形成的空腔，所述框架設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述臺(tái)體轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)；所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)包括控制裝置和數(shù)據(jù)采集裝置，所述控制裝置與所述數(shù)據(jù)采集裝置、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置用于采集表征所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)發(fā)生偏移的電信號(hào)，所述控制裝置用于接收所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的電信號(hào)，并依據(jù)該電信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法計(jì)算，控制所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括加速度傳感器，所述加速度傳感器設(shè)置于所述臺(tái)體，所述加速度傳感器用于感測(cè)所述臺(tái)體的加速度并輸出與加速度匹配的加速度模擬信號(hào)，所述控制裝置包括數(shù)字控制模塊和加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述加速度傳感器電連接，所述數(shù)字控制模塊與所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述加速度傳感器輸出的加速度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào)，所述數(shù)字控制模塊用于接收所述數(shù)字脈沖信號(hào)，并依據(jù)該數(shù)字脈沖信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，以控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。優(yōu)選地，所述數(shù)字控制模塊包括微控制器、脈沖計(jì)數(shù)電路，所述脈沖計(jì)數(shù)電路與所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電連接，所述微控制器與所述脈沖計(jì)數(shù)電路、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述脈沖計(jì)數(shù)電路用于對(duì)所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述微控制器用于根據(jù)所述脈沖計(jì)數(shù)電路記錄的數(shù)字脈沖信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，以控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括陀螺儀傳感器，所述陀螺儀傳感器設(shè)置于所述臺(tái)體，所述陀螺儀傳感器用于感測(cè)所述臺(tái)體的偏移角度并輸出與偏移角度匹配的陀螺儀信號(hào)，所述控制裝置包括數(shù)字控制模塊，所述數(shù)字控制模塊與所述陀螺儀傳感器、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述數(shù)字控制模塊用于接收所述陀螺儀信號(hào)，并依據(jù)該陀螺儀信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，以控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。優(yōu)選地，所述數(shù)字控制模塊包括微控制器和串口，所述串口與所述陀螺儀傳感器電連接，所述微控制器與所述串口、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述串口用于接收所述陀螺儀傳感器輸出的陀螺儀信號(hào)，所述微控制器用于根據(jù)所述陀螺儀信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，以控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括第一角度傳感器和第二角度傳感器，所述第一角度傳感器設(shè)置于所述基座，所述第二角度傳感器設(shè)置于所述框架，所述第一角度傳感器用于感測(cè)所述框架的旋轉(zhuǎn)角度并輸出與旋轉(zhuǎn)角度匹配的角度電信號(hào)，所述第二角度傳感器用于感測(cè)所述臺(tái)體的旋轉(zhuǎn)角度并輸出與旋轉(zhuǎn)角度匹配的角度電信號(hào)，所述控制裝置包括數(shù)字控制模塊，所述數(shù)字控制模塊與所述第一角度傳感器、第二角度傳感器電連接，所述數(shù)字控制模塊用于接收所述第一角度傳感器和第二角度傳感器輸出的角度電信號(hào)，并依據(jù)該角度電信號(hào)照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。優(yōu)選地，所述控制裝置包括微控制器和旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器與所述第一角度傳感器、第二角度傳感器電連接，所述微控制器與所述旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于將所述第一角度傳感器和所述第二角度傳感器采集的角度電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字角度信號(hào)，所述微控制器用于根據(jù)所述數(shù)字角度信號(hào)照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。優(yōu)選地，所述控制裝置還用于判斷所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的電信號(hào)是否在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，當(dāng)該電信號(hào)超出預(yù)設(shè)的范圍，所述控制裝置切斷所述第一電機(jī)和第二電機(jī)的電源。優(yōu)選地，所述控制裝置通過繼電器切斷所述第一電機(jī)和第二電機(jī)的電源。優(yōu)選地，所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)均為力矩電機(jī)。本專利技術(shù)提供的海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)包括控制裝置和數(shù)據(jù)采集裝置，控制裝置與所述數(shù)據(jù)采集裝置和海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)的第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接。數(shù)據(jù)采集裝置用于采集表征所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)發(fā)生偏移的電信號(hào)，控制裝置通過對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，控制第一電機(jī)和第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以調(diào)整海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)的框架和臺(tái)體的水平位置，使海洋重力儀與地垂線保持平行，從而提高海洋重力儀的測(cè)量精度。為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本專利技術(shù)的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)的功能模塊架構(gòu)圖。圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)的功能模塊架構(gòu)圖。主要元件符號(hào)說明：具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中附圖，對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本專利技術(shù)實(shí)施例的組件可以以各種不同的配本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)，所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)包括基座、框架和臺(tái)體，所述臺(tái)體用于安裝海洋重力儀，所述框架可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述基座的容納腔內(nèi)，所述基座設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述框架轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述臺(tái)體可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述框架形成的空腔，所述框架設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述臺(tái)體轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)；所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)包括控制裝置和數(shù)據(jù)采集裝置，所述控制裝置與所述數(shù)據(jù)采集裝置、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置用于采集表征所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)發(fā)生偏移的電信號(hào)，所述控制裝置用于接收所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的電信號(hào)，并依據(jù)該電信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法計(jì)算，控制所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)，所述
海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)包括基座、框架和臺(tái)體，所述臺(tái)體用于安裝海洋重力儀，所述框架可轉(zhuǎn)
動(dòng)地連接于所述基座的容納腔內(nèi)，所述基座設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述框架轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所
述臺(tái)體可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述框架形成的空腔，所述框架設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述臺(tái)體轉(zhuǎn)動(dòng)的第
二電機(jī)；
所述海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)包括控制裝置和數(shù)據(jù)采集裝置，所述控制裝置與所
述數(shù)據(jù)采集裝置、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置用于采集表征所述海洋重
力儀穩(wěn)定平臺(tái)發(fā)生偏移的電信號(hào)，所述控制裝置用于接收所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的電信
號(hào)，并依據(jù)該電信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法計(jì)算，控制所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以
調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝
置包括加速度傳感器，所述加速度傳感器設(shè)置于所述臺(tái)體，所述加速度傳感器用于感測(cè)所
述臺(tái)體的加速度并輸出與加速度匹配的加速度模擬信號(hào)，所述控制裝置包括數(shù)字控制模塊
和加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述加速度傳感器電連接，所述數(shù)字
控制模塊與所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模
塊用于將所述加速度傳感器輸出的加速度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào)，所述數(shù)字控制模
塊用于接收所述數(shù)字脈沖信號(hào)，并依據(jù)該數(shù)字脈沖信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，以
控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字控制模
塊包括微控制器、脈沖計(jì)數(shù)電路，所述脈沖計(jì)數(shù)電路與所述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電連接，所
述微控制器與所述脈沖計(jì)數(shù)電路、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述脈沖計(jì)數(shù)電路用于對(duì)所
述加速度模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述微控制器用于根據(jù)所述脈沖計(jì)
數(shù)電路記錄的數(shù)字脈沖信號(hào)按照預(yù)先設(shè)定的算法進(jìn)行計(jì)算，以控制所述第一電機(jī)和第二電
機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整所述框架和臺(tái)體的水平位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋重力儀穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝
置包括陀螺儀傳感器，所述陀螺儀傳感器設(shè)置于所述臺(tái)體，所述陀螺儀傳感器用于感測(cè)所
述臺(tái)體的偏移角度并輸出與偏移角度匹配的陀螺儀信號(hào)，所述控制裝置包括數(shù)字控制模
塊，所述數(shù)字控制模塊與所述陀螺儀傳感器、第一電機(jī)、第二電機(jī)電連接，所述數(shù)字控...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳鵬飛，汪龍，鄒舟，王勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42