数字稳定回路及海洋重力仪稳定平台的制作方法

本实用新型涉及重力测量技术领域，具体而言，涉及一种数字稳定回路及海洋重力仪稳定平台。

背景技术：

海洋重力仪是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。在海洋中匀速直线航行条件下，连续地进行重力测量，由于仪器安放在运动的船体上，经常会受到舰船等载体的俯仰和横滚等角运动的影响，重力测量的精度会降低。因此，如何隔离海洋重力仪稳定平台的载体角运动，使平台稳定在惯性空间以确保重力测量的精度成为了目前海洋重力测量领域的难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种数字稳定回路及海洋重力仪稳定平台，以隔离海洋重力仪稳定平台的载体角运动，使平台稳定在惯性空间，从而提高海洋重力仪的测量精度。

本实用新型是这样实现的：

一种数字稳定回路，应用于海洋重力仪稳定平台，所述海洋重力仪稳定平台包括平台和基座，所述平台上设置有陀螺仪，所述基 座上设置有可转动的带动所述平台的电机，数字稳定回路包括：滤波电路和控制器，所述滤波电路与所述控制器电性连接；

所述滤波电路用于对所述陀螺仪采集到的角速度信号进行滤波处理，所述控制器用于对滤波处理后的所述角速度信号进行控制校正后输出控制信号，驱动安装在所述基座上的电机以使所述平台保持在惯性空间。

如上所述的数字稳定回路，优选地，数字稳定回路还包括数/模转换电路和信号放大电路，所述数/模转换电路电性连接于所述控制器和所述信号放大电路之间，所述信号放大电路与电机电性连接，所述控制器输出的所述控制信号经所述数/模转换电路转换以及所述信号放大电路放大后，驱动安装在所述基座上的所述电机。

如上所述的数字稳定回路，优选地，所述滤波电路为低通滤波电路。

本实用新型还提供了一种海洋重力仪稳定平台，所述海洋重力仪稳定平台包括平台、基座、滤波电路和控制器，所述平台上设置有陀螺仪，所述基座上设置有可转动的带动所述平台的电机，所述滤波电路与所述控制器电性连接；所述滤波电路用于对所述陀螺仪采集到的角速度信号进行滤波处理，所述控制器用于对滤波处理后的所述角速度信号进行控制校正后输出控制信号，驱动安装在所述基座上的电机以使所述平台保持在惯性空间。

如上所述的海洋重力仪稳定平台，优选地，海洋重力仪稳定平台还包括数/模转换电路和信号放大电路，所述数/模转换电路电性连 接于所述控制器和所述信号放大电路之间，所述信号放大电路与电机电性连接，所述控制器输出的所述控制信号经所述数/模转换电路转换以及所述信号放大电路放大后，驱动安装在所述基座上的所述电机。

如上所述的海洋重力仪稳定平台，优选地，所述电机的数量为两台，两台所述电机分别可转动的带动所述平台沿两垂直的平面转动。

如上所述的海洋重力仪稳定平台，优选地，海洋重力仪稳定平台还包括调试接口，所述调试接口与所述控制器电性连接。

如上所述的海洋重力仪稳定平台，优选地，所述陀螺仪为光纤陀螺仪或激光陀螺仪。

如上所述的海洋重力仪稳定平台，优选地，所述电机为步进电机。

如上所述的海洋重力仪稳定平台，优选地，所述电机为伺服电机。

对于现有技术，本实用新型提供的数字稳定回路及海洋重力仪稳定平台具有如下的有益效果：

本实用新型提供的数字稳定回路及海洋重力仪稳定平台，通过控制器对滤波处理后的速度信号进行控制校正后输出控制信号，以驱动安装在基座上的电机转动，使平台保持在惯性空间，平衡外界干扰力矩，从而达到提高海洋重力仪测量精度的有益效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的海洋重力仪稳定平台的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的海洋重力仪稳定平台的电路框图；

图3为本实用新型第一实施例提供的又一海洋重力仪稳定平台的电路框图；

图4为本实用新型第二实施例提供的数字稳定回路的电路框图。

其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：

具体实施方式

海洋重力仪是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。在海洋中匀速直线航行条件下，连续地进行重力测量，由于仪器安放在运动的船体上，经常会受到舰船等载体的俯仰和横滚等角运动的影响，重力测量的精度会降低。因此，如何隔离海洋重力仪稳定平台的载体角运动，使平台稳定在惯性空间以确保重力测量的精度成为了目前海洋重力测量领域的难题。发明人经过长期观察和研究发现，提出了本实用新型实施例所提供的数字稳定回路及海洋重力仪稳定平台。

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

第一实施例

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供了一种海洋重力仪稳定平台，该海洋重力仪稳定平台包括平台101、基座102、滤波电路103和控制器104，平台101上设置有陀螺仪105，基座102上设置有可转动的带动平台的电机106，陀螺仪105、滤波电路103、控制器104和电机106依次电性连接，重力仪传感器201安装在平台中心位置，重力仪电子箱202安装在基座102侧壁。

陀螺仪105用于采集平台101转动的角速度信号，滤波电路103用于对陀螺仪105采集到的角速度信号进行滤波处理，控制器104用于对滤波处理后的角速度信号进行控制校正后输出控制信号，驱动安装在基座102上的电机106。在使用海洋重力仪平台的过程中，陀螺仪105采集平台101转动的角速度信号，经滤波电路103滤波后，发送给控制器104，控制器104对滤波后的角速度信号进行控制校正，向电机输出数字格式的控制信号，电机106根据接收到的控制信号驱动平台101转动。

本实施例中，海洋重力仪稳定平台包括有两台电机106，两台电机106可分别带动平台101沿两个垂直的平面转动，从而可实现带动平台101沿任一角度转动，使得平台101稳定在惯性空间，平衡外界的干扰力矩。

另外，上述实施方式中，控制器104对滤波后的角速度信号进行控制校正，输出的控制信号为数字信号，因此，电机106必须为可识别数字信号的数字电机。

当然，电机106也可以采用模拟电机，请参阅图3，当电机106为模拟电机时，本实施例提供的海洋重力仪平台还设置有数/模转换电路107和信号放大电路108，数/模转换电路107电性连接于控制器104和信号放大电路108之间，信号放大电路108与电机106电性连接。

通过设置数/模转换电路107和信号放大电路108，控制器104控制校正后输出的数字控制信号可经数/模转换电路107转换形成电机106可识别的模拟量控制信号，然后再经信号放大电路107将该模拟量控制信号放大以驱动电机106转动。

陀螺仪105用于采集平台101转动的角速度信号，其实现方式可以有多种，例如陀螺仪105可以采用光纤陀螺仪或激光陀螺仪等。

同样的，电机106的实现方式也可以有多种，例如电机106可以为步进电机或伺服电机等。

另外，本实用新型实施例提供的海洋重力仪稳定平台还可以设置调试接口109，该调试接口109与控制器104电性连接。通过设置调试接口109，可实现十分方便的对控制器104进行调试。

第二实施例

请参阅图4，本实用新型实施例提供了一种数字稳定回路，应用于上述的海洋重力仪稳定平台，其主要功能是用于隔离海洋重力仪稳定平台的载体角运动，使平台稳定在惯性空间以平衡外界干扰力矩从而确保重力测量的精度。

所述数字稳定回路包括有上述实施例中的滤波电路103、控制器104、数/模转换电路107和信号放大电路108，滤波电路103采用低频滤波电路，滤波电路103、控制器104、数/模转换电路107和信号放大电路108依次电性连接，滤波电路103的信号输入端与重力仪稳定平台上的陀螺仪105电性连，信号放大电107路的信号输出端与电机106电性连接。

在使用海洋重力仪平台的过程中，陀螺仪105采集平台101转动的角速度信号，经滤波电路103滤波后，发送给控制器104，控制器104根对滤波后的角速度信号进行控制校正，向电机106输出数字格式的控制信号，控制器输出的数字格式的控制信号经数/模转换电路107转换成模拟量控制信号，然后再经信号放大电路108将该模拟量控制信号放大以驱动电机106转动，电机106转动时带动平台101转动，并使得平台101稳定在惯性空间，平衡外界的干扰力矩，从而达到提高海洋重力仪的测量精度的效果。

上述实施方式中，数字稳定回路中设置有数/模转换电路107，因此，与信号放大电路108的输出端电性连接的电机106需采用可识别模拟信号格式的模拟电机。需要说明的是，电机106也可以采用可识别数字信号的数字电机，当电机采用数字电机时，需取消数/模转换电路107和信号放大电路108。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。