一種外場塔康地面信臺定向裝置及其定向方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種外場塔康地面信臺定向裝置及其定向方法，屬于外場塔康地面信臺陀螺定向技術領域。其包括四方位限位盤和定向調平系統；所述定向調平系統通過支撐桿安裝于四方位限位盤的上方，其特征在于，所述定向調平系統和四方位限位盤均安裝于塔康地面信臺三腳架與天線之間間的支撐桿上，其中，定向調平系統可繞支撐桿轉動，四方位限位盤與支撐桿固定連接緊固；定向調平系統主要由單軸陀螺、雙軸加速度計、處理電路板、供電單元、機箱、人機界面組成；本發明專利技術用于解決外場塔康地面信臺架設中定向問題，并且具有不受天氣、環境影響和高實用性的優點。實用性的優點。實用性的優點。

【技術實現步驟摘要】
一種外場塔康地面信臺定向裝置及其定向方法


[0001]本專利技術涉及外場塔康地面信臺陀螺定向
，特別涉及一種外場塔康地面信臺定向裝置及其定向方法。

技術介紹

[0002]塔康導航系統是一種近程極坐標式無線電導航系統。由地面信標臺(地面臺)和機載設備組成。地面信標臺可架設于機場、航路點或航空母艦上，機載塔康設備安裝在飛機上與塔康信標配合工作。塔康系統用于引導飛機的飛行及著艦，對于外場塔康地面信臺要求快速完成架設，外場塔康地面信臺由于受環境等因素，很難在外場獲得較為精確的方位角信息，而方位角信息獲得對外場塔康地面信臺非常重要參數，如何快速在外場架設塔康地面信臺并快速獲得定向是非常重要。
[0003]雖然通過全球衛星導航系統的雙天線也可以實現定向，但是在一些遮擋或者容易受干擾的情景不可使用，由此可知如何可靠穩定的獲得外場塔康地面信臺的航向信息，快速實現地面塔康信標臺的架設，已成為本領域技術人員迫切需要解決的技術問題。

技術實現思路

[0004]有鑒于此，本專利技術提供了一種外場塔康地面信臺定向裝置及其定向方法。該裝置用于解決外場塔康地面信臺架設中定向問題，并且具有不受天氣、環境影響和高實用性的優點。
[0005]為了實現上述目的，本專利技術所采取的技術方案為：
[0006]一種外場塔康地面信臺定向裝置，包括四方位限位盤和定向調平系統；所述定向調平系統通過支撐桿安裝于四方位限位盤的上方，所述定向調平系統和四方位限位盤均安裝于塔康地面信臺三腳架與天線之間間的支撐桿上，其中，定向調平系統可繞支撐桿轉動，四方位限位盤與支撐桿固定連接緊固；
[0007]所述定向調平系統主要由單軸陀螺、雙軸加速度計、處理電路板、供電單元、機箱、人機界面組成；
[0008]所述處理電路板用于采集單軸陀螺和雙軸加速度計信息，并根據接收人機界面的指令進行相應處理運算，通過與人機界面接口將信息輸出顯示；
[0009]所述單軸陀螺和雙軸加速度計通過對應的臺體安裝于機箱內，其中單軸陀螺沿垂直于地面的Y軸安裝、雙軸加速度計的兩只加速度計分別沿水平方向的X軸和垂直于地面的Y軸安裝；
[0010]所述四方限位盤在其0
°
、90
°
、180和270
°
對應邊沿位置處均設有限位孔和與其對應的刻度；
[0011]所述機箱上設有一上下貫通的過孔，所述支撐桿位于過孔內并通過軸承與機箱固定連接；機箱的其中外壁一側設有可上下活動的限位插銷；限位插銷平行于支撐桿；限位插銷和限位孔配合；
[0012]所述供電單元為可充電鋰電池組，用于給單軸陀螺、雙軸加速度計、處理電路板和人機界面供電；
[0013]所述人機界面設于機箱的外壁上，其通過接口與處理電路板相連，采用觸屏LCD結構，用于實現人機信息交互。
[0014]進一步的，所述處理電路板包括電源模塊、采樣模塊、計算處理模塊和接口模塊；
[0015]所述電源模塊用于實現供電單元輸入電源的整流濾波，再將濾波后的12V電源轉化成5V、3.3V為陀螺儀、加速度計和CPU供電；
[0016]所述采樣模塊用于實現單軸陀螺和雙軸加速度計測量信息的采集；
[0017]所述計算處理模塊處理將采樣模塊得到的雙軸加速度計和單軸陀螺的測量數據根據用戶輸入指令進行調平及定向角計算；
[0018]接口模塊用于實行人機交互，CPU通過觸屏LCD輸出系統的狀態及提示；用戶通過觸屏LCD輸入操作指令，經過接口模塊的處理傳輸至計算處理模塊；
[0019]采集模塊采集雙軸加速度計和單軸陀螺的敏感，配合觸屏LCD指令輸入相應的四位置轉動命令，進行系統的調平及定向功能，通過LCD顯示系統的狀態及結果；系統通過雙軸加速度計實現系統的調平，以保證單軸陀螺在四位置轉動處于水平面，單軸陀螺在水平面內測量地球自轉角速度的分量，進而計算出方位角。
[0020]一種外場塔康地面信臺定向方法，其特征在于，采用如上述的一種外場塔康地面信臺定向裝置實現，具體包括以下步驟：
[0021]步驟1，塔康地面信臺安裝準備后，將定向調平系統鎖閉在四方位限位盤的第一限位孔中，塔康地面信臺定向裝置進行開機啟動；
[0022]步驟2，觸摸屏LCD啟動顯示系統進行自檢，由于單軸陀螺儀及雙軸加速度計啟動穩定需要一段時間，自檢時間為1分鐘；
[0023]步驟3，系統完成自檢，塔康地面信臺定向裝置輸出水平姿態角，通過人機界面顯示，提醒操作人員進行調平工作，調平直到水平姿態角滿足設定水平閾值；
[0024]步驟4，調平后，系統會提示開始第一位置也就是四方限位盤0
°
位置陀螺數據采集，點擊第一位置數據采集開始按鈕開始采集，采集時長為ΔT；采集結束后會提示下一位置四方90
°
數據采集，并將計算出角速度均值ω1并顯示在人機界面上；
[0025]步驟5，完成第一位置陀螺測量數據采集后，限位插銷鎖定到第二位置進行鎖閉，鎖閉完成后，點擊第二位置數據采集開始按鈕，開始采集靜態采集第二位置陀螺測量數據，滿足采樣時間ΔT后，計算角速度均值ω2并顯示在人機界面上；
[0026]步驟6，依次完成第三位置180
°
、第四位置陀螺270
°
測量數據采集后獲得的角速度均值ω3、ω4后，通過計算出方位角ψ。
[0027]本專利技術采取上述技術方案所產生的有益效果在于：
[0028]本專利技術利用慣性器件測量信息解決外場塔康地面信臺架設中定向問題，結構簡潔、原理清晰，并且不受天氣、環境影響和具有高實用性的優點。此外，隨著慣性器件的高集成、低功耗、小型化發展趨勢，MEMS型慣性器件精度不斷提升，低成本的優勢也逐漸顯現，進一步推動了該方法的推廣應用。
附圖說明
[0029]圖1為本專利技術一種塔康地面信臺定向裝置結構示意圖；
[0030]圖2為本專利技術一種塔康地面信臺定向裝置實施例的布局圖；
[0031]圖3為本專利技術一種塔康地面信臺定向裝置實施例原理結構示意圖；
[0032]圖4為本專利技術一種塔康地面信臺定向裝置實施例流程圖。
具體實施方式
[0033]下面，結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步的說明。
[0034]為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]一種外場塔康地面信臺定向裝置，包括四方位限位盤和定向調平系統；所述定向調平系統通過支撐桿安裝于四方位限位盤的上方，所述定向調平系統和四方位限位盤均安裝于塔康地面信臺三腳架與天線之間間的支撐桿上，其中，定向調平系統可繞支撐桿轉動，四方位限位盤與支撐桿固定連接緊固；
[0036]所述定向調平系統主要由單軸陀螺、雙軸加速度計、處理電路板、供電單元、機箱、人機界面組本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種外場塔康地面信臺定向裝置，包括四方位限位盤和定向調平系統；所述定向調平系統通過支撐桿安裝于四方位限位盤的上方，其特征在于，所述定向調平系統和四方位限位盤均安裝于塔康地面信臺三腳架與天線之間間的支撐桿上，其中，定向調平系統可繞支撐桿轉動，四方位限位盤與支撐桿固定連接緊固；所述定向調平系統主要由單軸陀螺、雙軸加速度計、處理電路板、供電單元、機箱、人機界面組成；所述處理電路板用于采集單軸陀螺和雙軸加速度計信息，并根據接收人機界面的指令進行相應處理運算，通過與人機界面接口將信息輸出顯示；所述單軸陀螺和雙軸加速度計通過對應的臺體安裝于機箱內，其中單軸陀螺沿垂直于地面的Y軸安裝、雙軸加速度計的兩只加速度計分別沿水平方向的X軸和垂直于地面的Y軸安裝；所述四方限位盤在其0
°
、90
°
、180和270
°
對應邊沿位置處均設有限位孔和與其對應的刻度；所述機箱上設有一上下貫通的過孔，所述支撐桿位于過孔內并通過軸承與機箱固定連接；機箱的其中外壁一側設有可上下活動的限位插銷；限位插銷平行于支撐桿；限位插銷和限位孔配合；所述供電單元為可充電鋰電池組，用于給單軸陀螺、雙軸加速度計、處理電路板和人機界面供電；所述人機界面設于機箱的外壁上，其通過接口與處理電路板相連，采用觸屏LCD結構，用于實現人機信息交互。2.根據權利要求1所述的一種外場塔康地面信臺定向裝置，其特征在于，所述處理電路板包括電源模塊、采樣模塊、計算處理模塊和接口模塊；所述電源模塊用于實現供電單元輸入電源的整流濾波，再將濾波后的12V電源轉化成5V、3.3V為陀螺儀、加速度計和CPU供電；所述采樣模塊用于實現單軸陀螺和雙軸加速度計測量信息的采集；所述計算處理模塊處理將采樣模塊得到的雙軸加速度計和單軸陀螺的測量數據根據用戶輸入指令進行調平及定向角計算...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鵬嬌，劉鵬飛，馬國駒，李梟楠，邢博文，劉曉健，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第五十四研究所，
類型：發明
國別省市：