动态gps三维测量精度检测便携式振动台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种能够按照一定的轨迹产生高频的三维重复运动，可以高效、可靠地应用于检测和验证不同的高频动态GPS观测方法有效性的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台。包括底座和GPS天线安装座，所述底座上水平转动安装有摆动座，所述摆动座的一端安装有带动所述GPS天线安装座进行垂直往复运动的垂直往复运动装置，所述摆动座的另一端和所述底座之间设有摆动驱动装置。
【专利说明】动态GPS三维测量精度检测便携式振动台
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及GPS大地测量和工程测量领域，尤其涉及一种动态GPS三维测量 精度检测便携式振动台。
【背景技术】
[0002] 近年来，高频动态GPS观测技术已能够以"数厘米"量级的三维定位精度实时监测 大桥的震颤情形、高层建筑的晃动状况和地震所引起的地面运动过程等等。为了进一步提 升高频动态GPS的观测精度，国内外均在进行数据处理方法和策略的研究。而哪一种方法 或策略更加有效，需要有一个能够提供已知三维高速运动轨迹的实验振动台提供绝对的标 准进行检测和比对。
[0003] 关于市场上的"振动台"设备，一类是体积庞大、结构和功能复杂的专业化工程振 动实验设备，主要安装在室内的固定场地。对于测绘行业的高频动态GPS观测精度检测 而言，这类设备无法应用，主要原因是GPS观测基于卫星信号的直接获取，需要空旷、无遮 挡的全方位净空且测试的地理位置需要不断地变换，以便与地面的已有GPS观测网络相配 合。因此，传统的室内固定场地的振动台设备，无法满足此条件。另一类是国外的一些科研 机构专门设计制作的由复杂的精密机械和计算机控制装置(机器人）构成的小型振动设备。 这类设备可以架设在空旷的野外，并满足高频动态GPS观测精度的检测和试验。但这类设 备的造价成本昂贵，一般的用户难以承受，且设备较为脆弱，野外的便携性较差。
[0004] 有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种动态GPS三维测 量精度检测便携式振动台，使其更具有产业上的利用价值。 实用新型内容
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够按照一定的轨迹产生高 频的三维重复运动，可以高效、可靠地应用于检测和验证不同的高频动态GPS观测方法有 效性的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台。
[0006] 本实用新型的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，包括底座和GPS天线安 装座，所述底座上水平转动安装有摆动座，所述摆动座的一端安装有带动所述GPS天线安 装座进行垂直往复运动的垂直往复运动装置，所述摆动座的另一端和所述底座之间设有摆 动驱动装置。
[0007] 进一步的，所述垂直往复运动装置包括垂直安装在所述摆动座上的导向柱，所述 导向柱上滑动套装有安装所述GPS天线安装座的垂直导向套，所述摆动座上还安装有垂直 导轨，所述垂直导向套上安装有与所述垂直导轨配合的导向块，所述垂直往复运动装置还 包括垂直往复驱动转盘和驱动连杆，所述垂直往复驱动转盘传动连接有垂直往复驱动电机 的输出端，所述垂直往复驱动电机安装在所述摆动座上，所述驱动连杆的一端转动安装在 所述垂直往复驱动转盘的偏心位置，所述驱动连杆的另一端转动安装在所述垂直导向套 上。
[0008] 进一步的，所述摆动驱动装置包括安装在所述摆动座上的摆杆和转动安装在所述 底座上的摆动驱动转盘，所述摆动驱动转盘的偏心位置上转动安装有套在所述摆杆外的摆 动导向套，所述摆动驱动转盘传动连接有安装在所述底座上的摆动驱动电动机。
[0009] 进一步的，所述摆动驱动转盘上设有多个可安装所述摆动导向套的导向套安装 孔，各个所述导向套安装孔相对于所述摆动驱动转盘的转动中心的径向距离不同；所述垂 直往复驱动转盘上设有多个可安装所述驱动连杆的连杆安装孔，各个所述连杆安装孔相对 于所述垂直往复驱动转盘的转动中心的径向距离不同。
[0010] 进一步的，所述底座和所述摆杆之间设有摆动缓冲装置，所述摆动缓冲装置包括 安装在所述底座上的底座强磁铁和安装在所述摆杆上的摆杆强磁铁，所述底座强磁铁和所 述摆杆强磁铁的同磁极相对设置。
[0011] 进一步的，所述底座包括底架，所述底架上安装有上台面，所述摆动座上安装有支 撑臂，所述支撑臂的下端转动安装有在所述上台面上滚动的滚轮。
[0012] 进一步的，所述台面上安装有与所述滚轮配合的圆弧形滚轮导向轨。
[0013] 进一步的，所述底架包括六个支撑在地面上的支撑腿。
[0014] 进一步的，所述支撑腿的下部安装有支撑在地面上的可调节支撑盘。
[0015] 进一步的，还包括控制所述摆动驱动电动机和垂直往复驱动电机转速的转速控制 装直。
[0016] 进一步的，所述垂直导向套和所述导向柱之间设有直线轴承，所述摆动导向套和 所述摆杆之间设有直线轴承。
[0017] 借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：1、通过垂直往复运动装置和摆动 驱动装置，精巧、轻便地实现了 GPS天线的三维高频振动。2、可进行独立的水平面弧形摆动 或垂直往复运动，亦可使水平摆动与垂直往复运动同步进行。3、水平摆幅和垂直往复运动 的幅度可根据需要进行调整。4、通过摆动缓冲装置，实现了水平摆动的有效缓冲和反向回 转。5、水平摆动和垂直往复运动的快慢频率可根据需要进行调整。6、底架包括六个支撑在 地面上的支撑腿，支撑平稳，强度高。7、各个支撑腿下部安装可调节支撑盘，方便水平调整， 拆卸方便，安装迅速。
[0018] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详 细说明如后。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型动态GPS三维测量精度检测便携式振动台的结构示意图；
[0020] 图2是图1的主视图；
[0021] 图3是图1的侧视图；
[0022] 图4是图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0024] 参见图1、图2、图3和图4所示，动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，包括 底座1和GPS天线安装座2,所述底座1上水平转动安装有摆动座3,所述摆动座3的一端 安装有带动所述GPS天线安装座2进行垂直往复运动的垂直往复运动装置，所述摆动座3 的另一端和所述底座1之间设有摆动驱动装置。
[0025] 所述垂直往复运动装置包括垂直安装在所述摆动座3上的导向柱4,所述导向柱4 上滑动套装有安装所述GPS天线安装座2的垂直导向套5,所述摆动座3上还安装有垂直导 轨6,所述垂直导向套5上安装有与所述垂直导轨6配合的导向块，所述垂直往复运动装置 还包括垂直往复驱动转盘7和驱动连杆8，所述垂直往复驱动转盘7传动连接有垂直往复驱 动电机9的输出端，所述垂直往复驱动电机9安装在所述摆动座3上，所述驱动连杆8的一 端转动安装在所述垂直往复驱动转盘7的偏心位置，所述驱动连杆8的另一端转动安装在 所述垂直导向套5上。
[0026] 所述摆动驱动装置包括安装在所述摆动座3上的摆杆10和转动安装在所述底座1 上的摆动驱动转盘11，所述摆动驱动转盘11的偏心位置上转动安装有套在所述摆杆10外 的摆动导向套12,所述摆动驱动转盘11传动连接有安装在所述底座1上的摆动驱动电动机 13。使得所述垂直往复运动装置和所述摆动驱动装置分别工作或者同时工作，可进行独立 的水平面弧形摆动或垂直往复运动，亦可使水平摆动与垂直往复运动同步进行。
[0027] 所述摆动驱动转盘11上设有多个可安装所述摆动导向套12的导向套安装孔，各 个所述导向套安装孔相对于所述摆动驱动转盘的转动中心的径向距离不同，通过将摆动导 向套12安装在不同的导向套安装孔，可以调节摆杆的摆动角度；所述垂直往复驱动转盘7 上设有多个可安装所述驱动连杆8的连杆安装孔，各个所述连杆安装孔相对于所述垂直往 复驱动转盘7的转动中心的径向距离不同，通过将驱动连杆8安装在不同的连杆安装孔，可 以调节垂直导向套垂直往复运动的幅度。
[0028] 所述底座1和所述摆杆10之间设有摆动缓冲装置，所述摆动缓冲装置包括安装在 所述底座1上的底座强磁铁和安装在所述摆杆10上的摆杆强磁铁，所述底座强磁铁和所述 摆杆强磁铁的同磁极相对设置，底座强磁铁和摆杆强磁铁同极相斥，实现了水平摆动的有 效缓冲和反向回转。
[0029] 所述底座1包括底架14,所述底架14上安装有上台面15,所述摆动座3上安装有 支撑臂16,所述支撑臂16的下端转动安装有在所述上台面15上滚动的滚轮17。所述台面 15上安装有与所述滚轮配合的圆弧形滚轮导向轨，所述滚轮17沿着所述圆弧形滚轮导向 轨运动，运动更加平稳，所述圆弧形滚轮导向轨图中未示出。
[0030] 所述底架14包括六个支撑在地面上的支撑腿18,支撑平稳，强度高。
[0031] 所述支撑腿18的下部安装有支撑在地面上的可调节支撑盘，可调节支撑盘，方便 水平调整，拆卸方便，安装迅速，所述可调节支撑盘可以采用现有技术，在此不再赘述。
[0032] 还包括控制所述摆动驱动电动机13和垂直往复驱动电机9转速的转速控制装置。 通过转速控制装置调节摆动驱动电动机13和垂直往复驱动电机9的转速，从而对水平摆动 和垂直往复运动的快慢频率进行调整。
[0033] 所述垂直导向套5和所述导向柱4之间设有直线轴承，所述摆动导向套12和所述 摆杆10之间设有直线轴承，直线轴承降低了运动摩擦，保证了运动精度。
[0034] 本实用新型的体积小、结构紧凑、重量轻，便于携行。
[0035] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出， 对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做 出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于，包括底座和GPS天线安装 座，所述底座上水平转动安装有摆动座，所述摆动座的一端安装有带动所述GPS天线安装 座进行垂直往复运动的垂直往复运动装置，所述摆动座的另一端和所述底座之间设有摆动 驱动装置。
2. 根据权利要求1所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述垂直往复运动装置包括垂直安装在所述摆动座上的导向柱，所述导向柱上滑动套装有安 装所述GPS天线安装座的垂直导向套，所述摆动座上还安装有垂直导轨，所述垂直导向套 上安装有与所述垂直导轨配合的导向块，所述垂直往复运动装置还包括垂直往复驱动转盘 和驱动连杆，所述垂直往复驱动转盘传动连接有垂直往复驱动电机的输出端，所述垂直往 复驱动电机安装在所述摆动座上，所述驱动连杆的一端转动安装在所述垂直往复驱动转盘 的偏心位置，所述驱动连杆的另一端转动安装在所述垂直导向套上。
3. 根据权利要求2所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述摆动驱动装置包括安装在所述摆动座上的摆杆和转动安装在所述底座上的摆动驱动转 盘，所述摆动驱动转盘的偏心位置上转动安装有套在所述摆杆外的摆动导向套，所述摆动 驱动转盘传动连接有安装在所述底座上的摆动驱动电动机。
4. 根据权利要求3所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述摆动驱动转盘上设有多个可安装所述摆动导向套的导向套安装孔，各个所述导向套安装 孔相对于所述摆动驱动转盘的转动中心的径向距离不同；所述垂直往复驱动转盘上设有多 个可安装所述驱动连杆的连杆安装孔，各个所述连杆安装孔相对于所述垂直往复驱动转盘 的转动中心的径向距离不同。
5. 根据权利要求3所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述底座和所述摆杆之间设有摆动缓冲装置，所述摆动缓冲装置包括安装在所述底座上的底 座强磁铁和安装在所述摆杆上的摆杆强磁铁，所述底座强磁铁和所述摆杆强磁铁的同磁极 相对设置。
6. 根据权利要求1所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述底座包括底架，所述底架上安装有上台面，所述摆动座上安装有支撑臂，所述支撑臂的下 端转动安装有在所述上台面上滚动的滚轮。
7. 根据权利要求6所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述台面上安装有与所述滚轮配合的圆弧形滚轮导向轨。
8. 根据权利要求6所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述底架包括六个支撑在地面上的支撑腿。
9. 根据权利要求8所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述支撑腿的下部安装有支撑在地面上的可调节支撑盘。
10. 根据权利要求3所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：还 包括控制所述摆动驱动电动机和垂直往复驱动电机转速的转速控制装置。
11. 根据权利要求3所述的动态GPS三维测量精度检测便携式振动台，其特征在于：所 述垂直导向套和所述导向柱之间设有直线轴承，所述摆动导向套和所述摆杆之间设有直线 轴承。
【文档编号】G01M7/06GK203870255SQ201420144411
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】甘卫军, 景琦, 殷海涛, 程增杰, 张克亮, 宋兆山, 肖根如, 梁诗明, 苏利娜, 丁晓光 申请人:中国地震局地质研究所