专利名称：惯性定向设备的检测标定系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种定向设备的检测标定系统，尤其是涉及一种惯性定向设备的检测标定系统。
背景技术：
目前军事上普遍采用的自主定向设备大部分基于惯性测量原理，即利用高精度的陀螺仪敏感地球自转运动水平分量，根据敏感轴与北向夹角的变化规律，对数据进行运算处理得到真北方向，在这种设备中，陀螺仪的零位和比例因子等参数会随着存放时间和使用环境而变化，随温度而漂移，这是由其物理特性所决定的，陀螺仪的这种特性严重影响定向设备的精度，因此，在产品检验、验收和技术服务过程中，需要定期对惯性定向设备进行检测和标定，确定设备测量精度是否保持设计指标要求。目前普遍使用的方法是采用真北或寻找间接真北基准的方式对定向设备进行检测标定。如专利号为ZL 200710193523.2的发明专利公开了一种多位置捷联寻北系统方位效应的标定方法，该方法是借助一只真北棱镜、两台经纬仪和一台机械分度转台作为辅助测试工具，将多位置捷联寻北系统固置在机械分度转台上，按照一周均分点进行分度后， 通过机械转台每次旋转一个均分角度值通过真北棱镜系统来确定寻北系统的初始转动位置时捷联寻北系统基准棱镜与真北方向的夹角，然后与多位置捷联寻北系统测量的北向值比较，计算出误差值，按照误差特点拟合出误差曲线对陀螺的方位效应进行标定。上述多位置捷联寻北系统方位效应的标定方法存在以下缺陷1)该方法只能在设置真北基准或设置两个标准大地坐标点的地域进行；2)操作计算方法复杂，需要专业人员完成，使检测标定工作受到一定限制。
发明内容本实用新型的目的就是克服现有技术中的不足，提供一种高定向精度、高性价比、 结构简单、使用方便的惯性定向设备的检测标定系统。为解决现有技术中的问题，本实用新型惯性定向设备的检测标定系统，基于实时载波相位差分GPS测量技术，通过快速求解整周模糊度，精确获得两个GPS卫星信号接收天线处的位置，以两个天线相位中心所确定的基线向量，求出与北向间的夹角，实现对惯性定向设备的检测标定。本实用新型惯性定向设备的检测标定系统采用了如下的方案包括与惯性定向设备相连接的载体和设置在所述载体上的瞄准装置，其特征在于还包括设置在所述载体上端的天线座，所述天线座上设置有第一导航卫星信号接收天线和第二导航卫星信号接收天线，所述第一导航卫星信号接收天线和所述第二导航卫星信号接收天线分别与卫星信号接收与处理单元相连接，所述卫星信号接收与处理单元还连接有显示控制终端，所述显示控制终端与所述惯性定向设备相连接。进一步，所述天线座为长度可调式天线座。[0011]进一步，所述瞄准装置为火炮直瞄镜，所述火炮直瞄镜的中心设置有直瞄镜光轴。进一步，所述第一导航卫星信号接收天线的相位中心与所述第二导航卫星信号接收天线的相位中心所确定的基线与所述直瞄镜光轴在水平面的投影相互平行或具有固定夹角。进一步，所述第一导航卫星信号接收天线和所述第二导航卫星信号接收天线分别通过有线线缆与所述卫星信号接收与处理单元相连接。进一步，所述卫星信号接收与处理单元和所述显示控制终端采用蓝牙通信方式进行无线连接。进一步，所述卫星信号接收与处理单元外接火控计算机。本实用新型惯性定向设备的检测标定系统的有益效果是采用卫星定向技术实现对惯性定向设备的标定，弥补了采用真北或间接寻找真北基准方法对惯性定向设备进行检测标定时的限制，本实用新型惯性定向设备的检测标定系统，不受地域环境限制、灵活机动，具有高定位精度、高性价比、操作简单、使用方便等优点，使用该系统可经常对惯性定向设备进行标定，有利于长期保持惯性定向设备的定向精度，延长其使用寿命，又可代替惯性定向导航设备用在日常训练中。
图1为本实用新型惯性定向设备的检测标定系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。如图1所示，本实用新型惯性定向设备的检测标定系统，包括待测的惯性定向设备6、与惯性定向设备6相连接的载体9，载体9上设置有火炮直瞄镜8，火炮直瞄镜8的中心设置有直瞄镜光轴10，载体9的上端设置有长度可调的天线座7，天线座7上设置有第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2，第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2分别与卫星信号接收与处理单元3相连接，卫星信号接收与处理单元3连接有显示控制终端4，显示控制终端4与惯性定向设备6相连接，卫星信号接收与处理单元3还连接有火控计算机5。在本实施例中，由于天线座7为长度可调式天线座，根据系统要求的定向精度，通过调节天线座的长度，使第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2相位中心之间的距离L可在一定范围内调整，L的调整根据系统要求的定向精度来确定，也可根据需要设两个长度工作长度和标定长度。在本实施例中，由第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2 的相位中心所确定的基线的方位角的测量精度=(0.2/L)度，其中L的长度单位为米。在本实施例中，第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2具有载波相位原始数据输出，并分别通过射频电缆与卫星信号接收与处理单元3相连接。在本实施例中，卫星信号接收与处理单元3和显示控制终端4采用蓝牙通信方式进行无线连接。本实用新型惯性定向设备的检测标定系统的检测标定过程具体包括以下步骤[0025]1)调整火炮直瞄镜8，使其直瞄镜光轴10对准真北向或相对真北向构成已知偏角的方向；2)定位与定向解算第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线 2接收导航卫星载波信号后分别经射频电缆传输到卫星信号接收与处理单元3，卫星信号接收与处理单元3解算出由第一导航卫星信号接收天线1与第二导航卫星信号接收天线2 的相位中心所确定的基线向量，求出其与北向间的夹角，并输出方位角数据，同时将方位角数据发送给显示控制终端4 ；3)标定第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2的装配误差3. 1)当步骤1)中直瞄镜光轴10对准真北向的情况下，在显示控制终端4读取卫星信号接收与处理单元3发送的方位角数据，如果读取的方位角为零，表明第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2的安装误差为零，即由第一导航卫星信号接收天线1与第二导航卫星信号接收天线2的相位中心所确定的基线与直瞄镜光轴10间的夹角为零，可以直接执行步骤4)；如果读取的方位角不为零，表明第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2的安装存在误差，即由第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2确定的基线与直瞄镜光轴10间存在一个固定夹角，该固定夹角属装配第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2时形成的系统误差，可以予以修正；装配误差修正后，重复执行步骤2)；3. 2)当步骤1)中直瞄镜光轴10对准相对真北向构成已知偏角的方向的情况下， 如果读取的方位角为已知偏角，表明第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2的安装误差为零，可以直接执行步骤4)；如果读取的方位角与已知偏角存在一个固定偏差，该固定偏差就是由第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线 2确定的基线与直瞄镜光轴10间存在的安装误差，在进行修正时，用读取的方位角减去已知偏角，就可得到第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2的安装误差，通过参数设置的方法在卫星信号接收与处理单元3予以修正，装配误差修正后，重复执行步骤2)；4)方位角比较判断在显示控制终端4同时读取惯性定向设备6发送的方位角数据，将其和卫星信号接收与处理单元3所述发送方位角数据进行比较，判断惯性定向设备5 的定向精度是否符合要求，若不符合要求则执行步骤5)，符合要求则不进行重新标定；5)对惯性定向设备5进行重新标定；6)将卫星信号接收与处理单元3直接与火控计算机5直接连接，卫星信号接收与处理单元3检测到的方位角数据传输给火控计算机5即可直接用于训练。在本实施例中，步骤幻中第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2的安装误差的标定只是在首次安装天线时进行，之后的测量标定工作只需直接读取第一导航卫星信号接收天线1和第二导航卫星信号接收天线2的相位中心确定的基线的方位角即可。总之，本实用新型的实施例公布的是其较佳的实施方式，但并不限于此。本领域的普通技术人员极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种惯性定向设备的检测标定系统，包括与惯性定向设备相连接的载体和设置在所述载体上的瞄准装置，其特征在于还包括设置在所述载体上端的天线座，所述天线座上设置有第一导航卫星信号接收天线和第二导航卫星信号接收天线，所述第一导航卫星信号接收天线和所述第二导航卫星信号接收天线分别与卫星信号接收与处理单元相连接，所述卫星信号接收与处理单元还连接有显示控制终端，所述显示控制终端与所述惯性定向设备相连接。
2.根据权利要求1所述的惯性定向设备的检测标定系统，其特征在于所述天线座为长度可调式天线座。
3.根据权利要求1或2所述的惯性定向设备的检测标定系统，其特征在于所述瞄准装置为火炮直瞄镜，所述火炮直瞄镜的中心设置有直瞄镜光轴。
4.根据权利要求3所述的惯性定向设备的检测标定系统，其特征在于所述第一导航卫星信号接收天线的相位中心与所述第二导航卫星信号接收天线的相位中心所确定的基线与所述直瞄镜光轴在水平面的投影相互平行或具有固定夹角。
5.根据权利要求1所述的惯性定向设备的检测标定系统，其特征在于所述第一导航卫星信号接收天线和所述第二导航卫星信号接收天线分别通过有线线缆与所述卫星信号接收与处理单元相连接。
6.根据权利要求1所述的惯性定向设备的检测标定系统，其特征在于所述卫星信号接收与处理单元和所述显示控制终端采用蓝牙通信方式进行无线连接。
7.根据权利要求1所述的惯性定向设备的检测标定系统，其特征在于所述卫星信号接收与处理单元还与火控计算机相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种惯性定向设备的检测标定系统，它是在载体上安装的长度可调式天线座上安装两个导航卫星信号接收天线，一个卫星信号接收与处理单元和一个显示控制终端。两个导航卫星信号接收天线与卫星信号接收与处理单元连接，卫星信号接收与处理单元和显示控制终端连接。两个导航卫星信号接收天线接收导航卫星发射的导航信息经卫星信号接收与处理单元解算，得到两个导航卫星信号接收天线相位中心基线的高精度方位角，该测量结果既可用于对惯性定向设备进行检测和标定，又可在日常训练中替代惯性定向导航设备，具有高定位精度、高性价比、操作简单、使用方便等优点。
文档编号G01S19/42GK201955097SQ201020693229
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者宋光威, 尚修磊, 迟家升 申请人:北京星网宇达科技开发有限公司