专利名称：具有直观测定方位角的望远镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种望远镜，确切讲是一种具有直观测定方位角的望远镜。
背景技术：
现在望远镜上"^配置机械式罗盘。机械式罗盘是利用油中浮起的磁 针指示方向，在地球磁场的作用下，磁针的两极转动表明物体的方位角。 机械式罗盘缺点是测定物体的方位角时，不能直接精确读数。精度太低。 在使用时必须严格将罗盘水平放置，上下倾斜的范围小。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以方便、直观的给出精确方位角的具有直 观测定方位角的望远镜。
本发明的目的是这样实现的，具有直观测定方位角的望远镜，至少包 括望远镜、方位角指示装置，其特征是其中方位角指示装置用于将方位 角通过数字信息显示在双目望远镜的显示器单元上。
所述的显示单元包括分划板、液晶屏，分划板位于双目望远镜的目镜 像面位置，像面分为观察区和显示区，观察区内刻有分划刻线用于瞄准目 标，显示区通过液晶屏显示航向角，航向角根据计算结果即时刷新，分划 板的显示区与液晶屏平面固定。
所述的显示器单元包括有照明光源，观察区视场内光线较暗时，照明 光源用于提供照明。
所述的液晶屏位于分划板下侧，双目望远镜镜筒的目镜成像面上。 所述的方位角指示装置至少包括一个磁通传感单元用于测量X, Y， Z
三轴坐标的的 磁场矢量的垂直分量信息， 一个加速度测量传感单元用
于测量X， Y, Z三轴的角度信息，一处理单元用于将X， Y， Z三轴的角度 信息和磁通信息迸行处理，得到方位角数字信息。
所述的磁通传鮮元包括三个磁通传感器,分别对X， Y， Z轴的地球 磁场进行传感，并与磁通处理电路连接，由磁通处理电路给出X, Y, Z轴 的磁通信息。
所述的X、 Y、 Z轴三个磁通传感器相互严格的垂直，通过在三个SEN 一S65磁通传感器连接的校正焊盘，保证其精度。
所述的得到方位角数字信息是通过如下过程实现的-1)当电路板平面任意倾斜时，可通过三个相互垂直的磁通传感器 SEN-S65分别测得X、 Y、 Z三个方向的磁场强度，分别记作X、 Y、 Z，并通过加速度传感器ADXL202分别测得X轴和Y轴与水平基准面的倾角Z
2) 设C-ZXOXX^ B=ZYOY，， C1是X轴倾角，B1是Y轴倾角Z YOYY;
3) 通过已知条件B、 C、可推倒出.-C1=C,
B1=ARCSIN S歸/COSC，
4) 通过B1、 C1和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSCl—Y*SINCl*SIMBl-ZSINCl*COSBl; YY=Y*COSBl— Z承S歸l
5) 通过计算得到X、 Y的偏移量和修正值，存储在临时单元；
6) 通过矢量XX、 YY可以得出与正确方向的夹角。 本发明的特点是由于采用磁通传感部分测出X， Y， Z三轴坐标的磁
通传给MCU，加速度测量部分测出X， Y， Z三轴的角度传给MCU，由MCU 将X, Y， Z三轴的角度进行处理，将方位角显示在LCD上。不仅增加了防 抖功能，提高了方位角显示精度，并且使用更加方便。
下面结合实施例附图对本发明作进一歩说明。
图1是本发明实施例原理框图2是方位角数字信息测量说明图3是图1中加速度测量部分电路图4是图1中电路图； 图5是实施例观测效果图6是显示单元结构图。
图中1、处理单元；2、磁通传感器控制单元；3、加速度测量单元； 4、显示电路；5、电源电路；6、分划板；7、磁通传感器；；10、磁通处 理电路；11、液晶屏；12、观察区；i3、显示区；8、液晶屏；9、望远镜 本体M、航向角；15、照明光源。
具体实施例方式
方位角指示装置如图1所示，包括处理单元l、磁通传感器控制单元
2、加速度测量单元3、显示电路4及电源电路5;磁通传感器控制单元2、 加速度测量单元3、显示电路4分别与处理单元1的接口电连接，处理单 元1、磁通传感器控制单元2、加速度测量单元3及显示电路4由电源电 路5供电。
磁通传感器控制单元2用于测量X, Y， Z三轴坐标的的地球磁场矢量 的垂直分量信息；而加速度测量单元3用于测量X, Y， Z三轴的角度信息，最后由处理单元1将X, Y， Z三轴的角度信息和磁通信息迸行处理，得至 方位角信息，再将方位角信息显示在望远镜本体9上的液晶屏8上。
磁通传感器控制单元2包括三个磁通传感器7和磁通处理电路10, X、 Y、 Z轴三个SE^S65磁通传感器7相互严格的垂直，分别对X, Y， Z轴的 地球磁场信息进行传感，得到的电信号送到磁通处理电路10进行处理， 由磁通处理电路1()给出X， Y, Z轴的磁强度信息。磁通处理电路l()采用 PNI公司的PW11096磁通控制器。磁通传感器7是SEN-S65磁通传感器。 磁通传感器控制单元2、加速度测量单元3及处理单元1得到方位角 数字信息可结合图2及下述步骤进行说明加以了解如图2所示，当电路 板平面任意倾斜时，可通过三个相互垂直的磁通传感器SEN-S65分别测得 X、 Y、 Z三个方向的磁场强度，分别记作X、 Y、 Z,并通过加速度传感器 ADXL202分别测得X轴和Y轴与水平基准面的倾角ZXOXX和ZYOY，。
设OZXOXX， B-ZYOY', Cl是X轴倾角，Bl是Y轴倾角(Z YOYY);这样可通过已知条件B、 C、可推倒出 C1=C，
B=ARCSIN(SINB/COSC)， 再通过B、CI和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSC 1-Y*SINC 1 *SIMB 1-ZSINC1 *COSB 1; YY=Y*COSBl— Z*SINB1
最后通过计算得到X、 Y的偏移量和修正值，存储在临时单元；再通 过矢量XX、 YY可以得出与正确方向的夹角。
磁通传感器控制单元2具体连接见图3所示，(这是一个具体的实施例 电路，任何对图3的不清楚的情况，请参考厂家给出的SEN—S65和 PW11096具体的使用和电路)。
方位角指示装置的电源电路如图4所示。整个电子部分采用两节串联 的150mA的A76錄丑扣电池作为电源,系统的供电电压为3. 0V。在按下POWER 键以后，Qll导通，CPU上电，然后发出低电平信号BfR—ON,导通Q12，稳 定Q11，以实现系统的稳定供电。工作时，按下电源键，即给系统的MCU上 电。同时，系统发出控制信号，使得系统的电源系统稳定供电。
双目望远镜调校后双目观测的视场如图5所示，它如同一个单目的视 场，视场或像面分为观察区12和显示区13，观察区12内刻有分划板6， 分划板6的分划刻线用于瞄准目标，显示区13通过液晶屏li显示航向角 14，航向角14根据计算结果即时刷新，分划板6与液晶屏8平面固定在 望远镜本体9内，且可调整到双目望远镜的目镜像面位置。
如图6所示，分划板6—般固定有照明光源15,当观察区12视场内 光线较暗时，照明光源15用于提供照明。以满足液晶屏11的照度需求。
权利要求
1、具有直观测定方位角的望远镜，至少包括望远镜、方位角指示装置，其特征是其中方位角指示装置用于将方位角通过数字信息显示在双目望远镜的显示器单元上。
2、 根据权利要求l所述的具有直观測定方位角的望远镜，其特征是: 所述的显示单元包括分划板(6)、液晶屏(8)，分划板(6)位于双目望远镜的目镜像面位置，像面分为观察区(12)和显示区(13)，观察区(12) 内刻有分划刻线用于瞄准目标，显示区(13)通过液晶屏(11)显示航向 角(14),航向角(14)根据计算结果即时刷新，分划板(6)的显示区(13) 与液晶屏(11)平面固定。
3、 根据权利要求l所述的具有直观测定方位角的望远镜，其特征是-所述的显示器单元包括有照明光源(15),观察区(12)视场内光线较暗 时，照明光源(15)用于提供照明。
4、 根据权利要求2所述的具有直观測定方位角的望远镜，其特征是 所述的液晶屏(8)位于分划板(6)下侧，双目望远镜镜筒的目镜成像面 上。
5、 根据权利要求l所述的具有直观测定方位角的望远镜，其特征是 所述的方位角指示装置至少包括一个磁通传感单元用于测量X， Y， Z三轴 坐标的的地球磁场矢量的垂直分量信息， 一个加速度测量传感单元用于測 量X， Y， Z三轴的角度信息,一处理单元用于将X， Y， Z三轴的角度信息 和磁通信息进行处理，得到方位角数字信息。
6、 根据权利要求5所述的具有直观灘定方位角的望远镜，其特征是 所述的磁通传感单元包括三个磁通传感器(7)，分别对X， Y, Z轴的地球 磁场进行传感，并与磁通处理电路连接，由磁通处理电路给出X, Y, Z轴 的磁通信息。
7、 根据权利要求6所述的具有直观测定方位角的望远镜，其特征是-所述的X、 Y、 Z轴三个磁通传感器(7)相互严格的垂直，通过在三个SEN 一S65磁通传感器(7)连接的校正焊盘，保证其精度。
8、 根据权利要求r所述的具有直观测定方位角的望远镜，其特征是所述的得到方位角数字信息是通过如下过程实现的1) 当电路板平面任意倾斜时，可通过三个相互垂直的磁通传感器(7) SEN-S65分别测得X、 Y、 Z三个方向的磁场强度，分别记作X、 Y、 Z,并 通过加速度传感器ADXL2(》2分别测得X轴和Y轴与水平基准面的倾角Z XOXX和ZYOY，；2) 设C-ZXOXX^ B=ZYOY'， Cl是X轴倾角，Bl是Y轴倾角Z YOYY;3) 通过已知条《牛B、 C、可推倒出C1=C，Bl= ARCSIN SINB/COSC ，4) 通过B1、 C1和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSCl-Y*SINC1 *SIMB1 -ZSINC J *COSBl; YY=Y*COSBl— Z*SINB15) 通过计算得到X、 Y的偏移量和修正值，存储在临时单元；6) 通过矢量XX、 YY可以得出与正确方向的夹角。
全文摘要
具有直观测定方位角的望远镜，至少包括望远镜、方位角指示装置，其特征是其中方位角指示装置用于将方位角通过数字信息显示在双目望远镜的显示器单元上。它可以方便、直观的给出精确方位角，不仅增加了防抖功能，提高了方位角显示精度，并且使用更加方便。
文档编号G01C17/30GK101295071SQ200810150038
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者孔令明, 金排江 申请人:西安北方光电有限公司