本发明涉及仪器校准技术领域，具体的说是一种基于区域划分的云台调节方法。
背景技术：
野外工程测绘或者施工现场测量时，常常用到高精度的测量仪器，由于其工况较为恶略，经常受到地面平整度与大风等不可抗拒的因素影响，为保证工程测量测绘仪器的使用精度，需将其固定在水平的云台支架上使用，云台水平时要有极小的倾斜误差；并要求其能够快速准确的达到水平位置。
传统云台水平多依靠工程技术人员的经验，借助水平仪手动的调节支撑杆的高度，使其达到水平状态；云台到达水平位置所需时间长，角度误差大，耗费人力，且容易造成二次误差，不利于仪器水平后实时校正，工作效率较低。虽然有些云台能够自动达到水平，但是其精度低、反应时间长，且由于外界因素的影响和机械自身的特性，云台会发生肉眼无法观察到的角度变化，不能实时反馈校正，影响仪器的测量精度。
此外，许多仪器是直接固定在云台上的，这就导致在对云台进行调节时很难选定点位，点位选的不合适会对调节造成巨大的影响，不仅会造成调节工作的复杂化，还有可能对精度造成影响。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于区域划分的云台调节方法，本发明通过对云台进行简单的区域划分，实现快捷准确地对调节云台，能够节省大量地人力。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种基于区域划分的云台调节方法，包括依次进行的准备阶段和调节阶段；所述准备阶段包括如下步骤；s1、在云台上表面任取一条直线m，并指定直线m的正方向，直线m将云台划分成两个主区域，其中一个主区域标定为α区域；s2、在α区域中任取一个点a，并且在点a的下方设置第一直线输出装置；s3、过点a做直线m的垂线n，并指定直线n的正方向为从点a到直线m的方向，直线n将另外一个主区域划分成两个副区域，两个副区域分别标定为β区域和γ区域；s4、在另外一个主区域中任取两个点b和c，点b和点c的连线与直线m平行，并且在直线m的正方向上，点c位于点b的前方，在点b的下方设置第二直线输出装置，在点c的下方设置第三直线输出装置；所述调节阶段包括如下步骤：t1、测量云台在直线m的正方向上的倾角；t2、通过调节第二直线输出装置和第三直线输出装置使云台在直线m的正方向上的倾角为0；t3、测量云台在直线n的正方向上的倾角；t4、通过调节第一直线输出装置或者同时调节第二直线输出装置和第三直线输出装置使云台在直线n的正方向上的倾角为0。
优选的，当点b和点c同时位于β区域或者γ区域中时，所述步骤t2的具体方法为：如果云台在直线m的正方向上的倾角大于0，则第二直线输出装置保持静止，第三直线输出装置减小输出量；如果云台在直线m的正方向上的倾角小于0，则第二直线输出装置减小输出量，第三直线输出装置保持静止。
优选的，当点b和点c分别位于β区域和γ区域中时，所述步骤t2的具体方法为：如果云台在直线m的正方向上的倾角大于0，则第二直线输出装置增大输出量或者第三直线输出装置减小输出量或者第二直线输出装置增大输出量的同时第三直线输出装置减小输出量；如果云台在直线m的正方向上的倾角小于0，则第二直线输出装置减小输出量或者第三直线输出装置增大输出量或者第二直线输出装置减小输出量的同时第三直线输出装置增大输出量。
优选的，所述步骤t4的具体方法为：t4.1、如果云台在直线n的正方向上的倾角大于0，则第二直线输出装置和第三输出装置同时减小相同的输出量；t4.2、如果云台在直线n的正方向上的倾角小于0，则第一直线输出装置减小输出量。
优选的，所述准备阶段还包括如下步骤：s5、测量点a、点b和点c的高度；s6、将第一直线输出装置、第二直线输出装置和第三直线输出装置设置为相同的直线输出装置，并且确定其行程；s7、设定用于决定直线输出装置动作的高度阈值h和h，并且有h>h。
优选的，当点b和点c分别位于β区域和γ区域中时，所述步骤t2的具体方法为：如果云台在直线m的正方向上的倾角大于0，则分别将点b的高度和点c的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点c的高度大于h，则第三直线输出装置减小输出量，如果点b的高度小于h，则第二直线输出装置增大输出量，如果点b和点c的高度均在h与h之间，则第二直线输出装置增大输出量的同时第三直线输出装置减小输出量；如果云台在直线m的正方向上的倾角小于0，则分别将点b的高度和点c的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点b的高度大于h，则第二直线输出装置减小输出量，如果点c的高度小于h，则第三直线输出装置增大输出量，如果点b和点c的高度均在h与h之间，则第二直线输出装置减小输出量的同时第三直线输出装置增大输出量。
优选的，所述步骤t4的具体方法为：如果云台在直线n的正方向上的倾角大于0，则分别将点a的高度和点b的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点a的高度大于h，则第一直线输出装置减小输出量，如果点b的高度小于h，则第二直线输出装置和第三直线输出装置同时增大相同的输出量，如果点a的高度和点b的高度均在h和h之间，则第一直线输出装置减小输出量的同时第二直线输出装置和第三直线输出装置同时增大相同的输出量；如果云台在直线n的正方向上的倾角小于于0，则分别将点a的高度和点b的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点a的高度小于h，则第一直线输出装置增大输出量，如果点b的高度大于h，则第二直线输出装置和第三直线输出装置同时减小相同的输出量，如果点a的高度和点b的高度均在h和h之间，则第一直线输出装置增大输出量的同时第二直线输出装置和第三直线输出装置同时减小相同的输出量。
所述高度阈值h等于直线输出装置行程的2/3，所述高度阈值h等于直线输出装置行程的1/3。
还包括在云台的使用过程中进行的保持阶段，保持阶段的方法与调节阶段的方法相同。
有益效果：
1、本发明通过对云台进行简单的区域划分，并且依据划分好的区域实现简单、快速地云台调节，特别适用于仪器直接固定在云台上导致云台空间难以标记的情况；
2、本发明还对直线输出装置的动作方式进行了优化，通过设定高度阈值h和h，使直线输出装置对输出量地调整始终保持在一个合适的范围，能够避免直线输出装置在保持阶段中持续增加输出量或者减小输出量，导致最终无法保持云台的水平。
附图说明
图1是本发明的第一种区域划分方法示意图；
图2是本发明的第二种区域划分方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和2，图1是本发明的第一种区域划分方法示意图，图2是本发明的第二种区域划分方法示意图。
一种基于区域划分的云台调节方法，包括依次进行的准备阶段、调节阶段和保持阶段，其中保持阶段在云台的使用过程中进行，具体方法与调节阶段相同。
准备阶段包括步骤；s1、在云台上表面任取一条直线m，并指定直线m的正方向，直线m将云台划分成两个主区域，其中一个主区域标定为α区域；s2、在α区域中任取一个点a，并且在点a的下方设置第一直线输出装置；s3、过点a做直线m的垂线n，并指定直线n的正方向为从点a到直线m的方向，直线n将另外一个主区域划分成两个副区域，两个副区域分别标定为β区域和γ区域；s4、在另外一个主区域中任取两个点b和c，点b和点c的连线与直线m平行，并且在直线m的正方向上，点c位于点b的前方，在点b的下方设置第二直线输出装置，在点c的下方设置第三直线输出装置。
调节阶段包括步骤：t1、测量云台在直线m的正方向上的倾角；t2、通过调节第二直线输出装置和第三直线输出装置使云台在直线m的正方向上的倾角为0；t3、测量云台在直线n的正方向上的倾角；t4、通过调节第一直线输出装置或者同时调节第二直线输出装置和第三直线输出装置使云台在直线n的正方向上的倾角为0。
当点b和点c同时位于β区域或者γ区域中时，步骤t2的具体方法为：如果云台在直线m的正方向上的倾角大于0，则第二直线输出装置保持静止，第三直线输出装置减小输出量，直到使云台在直线m的正方向上的倾角等于0；如果云台在直线m的正方向上的倾角小于0，则第二直线输出装置减小输出量，第三直线输出装置保持静止，直到使云台在直线m的正方向上的倾角等于0。
当点b和点c分别位于β区域和γ区域中时，本发明提供两种实施方式。
实施例一。
步骤t2的具体方法为：如果云台在直线m的正方向上的倾角大于0，则第二直线输出装置增大输出量或者第三直线输出装置减小输出量或者第二直线输出装置增大输出量的同时第三直线输出装置减小输出量，直到使云台在直线m的正方向上的倾角等于0；如果云台在直线m的正方向上的倾角小于0，则第二直线输出装置减小输出量或者第三直线输出装置增大输出量或者第二直线输出装置减小输出量的同时第三直线输出装置增大输出量，直到使云台在直线m的正方向上的倾角等于0。
步骤t4的具体方法为：t4.1、如果云台在直线n的正方向上的倾角大于0，则第二直线输出装置和第三输出装置同时减小相同的输出量；t4.2、如果云台在直线n的正方向上的倾角小于0，则第一直线输出装置减小输出量。
在本实施例中，本发明通过对云台进行简单的区域划分，并且依据划分好的区域实现简单、快速地云台调节，特别适用于仪器直接固定在云台上导致云台空间难以标记的情况。
实施例二。
准备阶段还包括步骤：s5、测量点a、点b和点c的高度；s6、将第一直线输出装置、第二直线输出装置和第三直线输出装置设置为相同的直线输出装置，并且确定其行程；s7、设定用于决定直线输出装置动作的高度阈值h和h，并且有h>h，高度阈值h等于直线输出装置行程的2/3，高度阈值h等于直线输出装置行程的1/3。
当点b和点c分别位于β区域和γ区域中时，步骤t2的具体方法为：如果云台在直线m的正方向上的倾角大于0，则分别将点b的高度和点c的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点c的高度大于h，则第三直线输出装置减小输出量，如果点b的高度小于h，则第二直线输出装置增大输出量，如果点b和点c的高度均在h与h之间，则第二直线输出装置增大输出量的同时第三直线输出装置减小输出量；如果云台在直线m的正方向上的倾角小于0，则分别将点b的高度和点c的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点b的高度大于h，则第二直线输出装置减小输出量，如果点c的高度小于h，则第三直线输出装置增大输出量，如果点b和点c的高度均在h与h之间，则第二直线输出装置减小输出量的同时第三直线输出装置增大输出量。
步骤t4的具体方法为：如果云台在直线n的正方向上的倾角大于0，则分别将点a的高度和点b的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点a的高度大于h，则第一直线输出装置减小输出量，如果点b的高度小于h，则第二直线输出装置和第三直线输出装置同时增大相同的输出量，如果点a的高度和点b的高度均在h和h之间，则第一直线输出装置减小输出量的同时第二直线输出装置和第三直线输出装置同时增大相同的输出量；如果云台在直线n的正方向上的倾角小于于0，则分别将点a的高度和点b的高度与高度阈值h和h进行比较，如果点a的高度小于h，则第一直线输出装置增大输出量，如果点b的高度大于h，则第二直线输出装置和第三直线输出装置同时减小相同的输出量，如果点a的高度和点b的高度均在h和h之间，则第一直线输出装置增大输出量的同时第二直线输出装置和第三直线输出装置同时减小相同的输出量。
在本实施例中，本发明除了对云台进行区域划分之外，还对直线输出装置的动作方式进行了优化，通过设定高度阈值h和h，使直线输出装置对输出量地调整始终保持在一个合适的范围，能够避免直线输出装置在保持阶段中持续增加输出量或者减小输出量，导致最终无法保持云台的水平。
实施例三。
在实施例一的基础上，本发明进一步地包括调高阶段，调高阶段在调节阶段和保持阶段之间执行，主要用于对云台的高度进行调整。具体的方法是第一直线输出装置、第二直线输出装置和第三直线输出装置同时变化相同的输出量，从而带动云台向上或者向下移动一定的距离，实现调节云台高度的目的。在调高阶段执行完毕后，执行保持阶段能够将调高阶段中可能出现的云台水平都变化给消除掉，从而继续保持云台水平。
在本发明中，对云台的倾角的测量可以通过一个设置在云台下表面中心处地角度传感器实现，直线输出装置可以设置为电动推杆、气缸或者滚珠丝杠装置等。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。