一种基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法与流程

本发明涉及卫星定位系统高精度安装领域，特涉及一种基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法。

背景技术：

2007年，中国开始正式建设自己的北斗卫星导航系统(北斗二代)。相对于gps卫星导航系统，北斗卫星导航系统具有更复杂的星座系统，实现更精准的定位。同时，北斗卫星导航系统的短报文通信功能可以实现双向通信，进行一对多点的广播传输，提供更多的交互信息。采用模块化的软件设计方式，能在不破坏原有大型设备系统软件架构的基础上实现对原有的gps卫星导航系统的功能覆盖，还有利于北斗功能的扩展和升级，利于软件的可移植性和可维护性。

同时，现有的北斗天线安装的精确定位方法，通过调用图3所示“寻北模块”获取寻北天线的测向角，测量寻北天线安装位移偏差和并利用计算公式计算获得寻北天线安装误差角度α。而在实际操作中，无论在测试直线距离或角度测量时，精度都难以保证。

特别对于某些大型电子设备的升级改造，由于存在不规则安装面，每次安装都需要技术人员进行调试，安装调试后需要对安装后定向修正误差进行精确测量和计算，误差值的人为因素影响较大，且出差改造时还需要携带大量的仪器仪表，造成巨大的浪费。

基于模块化的软件系统架构，能快速实现北斗安装设备显示数据和实际数据的直观比较，提高安装精度和安装效率，降低人为测量和计算造成的误差。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法。本发明在不影响原有大型设备软件系统架构的基础上，构建一种北斗专用的模块化软件系统架构，并基于此架构设计一种北斗寻北天线精准安装方法，实现北斗寻北天线的高精度、高效率安装。

本发明的技术方案是：一种基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法，包括模块化北斗软件体系架构和电子设备软件，模块化北斗软件体系架构与电子设备软件相互之间进行数据交互，电子设备软件包括显示模块、控制模块，电子设备显示模块实时显示测量的指向角，其特征在于：

模块化北斗软件体系架构由底层硬件层、操作环境层、通用中间层和应用层4层组成；

底层硬件层由系统内的硬件设备构成，包括数据接收端设备；

软件操作环境层是应用软件和资源管理服务运行的基础软件环境，包括操作系统、驱动和固件；

通用中间层包括集成应用模块库、模块化管理框架，应用模块库包括三种类型模块：一是通用基本模块；二是领域共性模块；三是应用专用模块；模块化管理框架为应用软件设计提供对底层软件和硬件的高层次抽象，提供系统资源调度，资源管理和系统状态监控；

应用层通过系统动态配置、人工定义方式，实现模块对应用或多模块对应用映射关系的快速组装。

北斗寻北天线精度安装调节的过程为：

获取安装位置的实际指向角；

将两个北斗寻北天线分别安装在精确定位装置上，然后将设备分别安装在理论安装点a和b两点，通过显示模块显示此时的显示指向角；

通过调节精确定位装置，对显示指向角进行调整，直到显示指向角与实际指向角相同或满足精度要求为止。

根据如上所述的基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法，其特征在于：实际指向角采用陀螺仪进行测量。

根据如上所述的基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法，其特征在于：精确定位装置包括上座板和下座板，上座板上安装北斗寻北天线，上座板还包括上一磁铁、上二磁铁、上左配合面、上右配合面、端面，端面下部分别设置上左配合面、上右配合面，上左配合面、上右配合面前侧安装上一磁铁，上左配合面底部设置上二磁铁；下座板包括下一磁铁、下二磁铁、下左配合面、下右配合面，下左配合面凹槽内侧下部设置下二磁铁，下二磁铁与上二磁铁对应设置，极性相同，下左配合面和下右配合面凹槽一端设置下一磁铁，下一磁铁与上一磁铁对应设置，其极性相同，上左配合面、上右配合面、下左配合面、下右配合面安装后可形成空腔。

根据如上所述的基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法，其特征在于：还包括安装件，安装件包括微调螺丝、螺母、z形件、螺钉，微调螺丝通过螺母固定在z形件一侧，z形件的另一侧通过螺钉固定在下座板上，旋转微调螺丝推动上座板运动。

本发明的有益效果是：通过用户界面直观地提供给天线安装人员，实现对定位安装方法的优化，减少人工测量北斗天线安装误差及工作量，提高安装精度和高效率的安装。

附图说明

图1为基于模块化设计的北斗软件系统架构图。

图2为基于模块化设计的北斗软件系统流程图。

图3为运用于本发明安装示意图。

图4为基于结构重组技术的精确定位装置轴测图。

图5为基于结构重组技术的精确定位装置上座板轴测图。

图6为基于结构重组技术的精确定位装置下座板(含螺旋测微计)轴测图。

图7为基于结构重组技术的精确定位装置的一种安装固定方式。

附图标记说明：上座板1、上一磁铁11、上二磁铁12、上左配合面13、上右配合面15、端面16、上弹簧17、下座板2、下一磁铁21、下二磁铁22、润滑脂槽23、下左配合面24、下右配合面25、下弹簧26、微调螺丝3、螺母4、z形件5、螺钉6、圆管7。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明模块化北斗软件体系架构由底层硬件层、操作环境层、通用中间层和应用层4层组成。其中：

1.底层硬件层由系统内的硬件设备构成，包括数据接收端设备；

2.软件操作环境层，是应用软件和资源管理服务运行的基础软件环境，包括操作系统和驱动等；

3.通用中间层也可以称为操作系统扩展(ose)，集成应用模块库、模块化管理框架等功能，是集成模块化软件管理的核心，支撑整个系统的运行。应用模块库包括三种类型模块：一是通用基本模块，是特定于计算机系统的构成成分，如基本的数据结构、用户界面元素等；二是领域共性模块，如中间件，通过屏蔽硬件平台相关的底层通信机制、封装标准的通信接口，为通信系统中各模块提供传递数据和控制信息的统一消息格式和对硬件访问的统一接口；三是应用专用模块，是实现应用层功能特有的构成成分，通过分析不同应用层功能需要，解析、获取通信数据帧，进行功能重组、打包和分发。模块化管理框架是开放式电子设备软件应用运行的核心支撑部分，为应用软件设计提供对底层软件和硬件的高层次抽象，提供系统资源调度，资源管理和系统状态监控。

4.应用层定义为系统支持用户完成的任务服务，是基于通讯应用模块库开发的应用功能软件的统称，是软件系统特有的功能，通过系统动态配置、人工定义等方式，实现模块对应用或多模块对应用映射关系的快速组装，是软件支持完成的用户终端相关任务，这些任务包括：授时、定位、寻北、短报文处理，毁钥、北斗控制及天线安装修正等。

模块化北斗软件体系与电子设备软件，实现相互之间数据交互。电子设备软件包括显示模块、控制模块，电子设备显示模块实时显示测量的指向角。

本发明的基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法，还包括北斗寻北天线安装的步骤，具体为：获取安装位置的实际指向角，实际指向角可以采用陀螺仪或其他方式进行测量；

将两个北斗寻北天线分别安装在精确定位装置上，然后将设备安装在理论安装点a、b两点，通过显示模块显示此时的显示指向角；

通过调节精确定位装置，对显示指向角进行调整，直到显示指向角与实际指向角相同或满足精度要求为止。

如图3至图7所示，本发明还公开了一种基于结构重组技术的精确定位装置包括上座板1和下座板2，上座板1上安装北斗寻北天线，如图4和图5所示，本发明的上座板1还包括上一磁铁11、上二磁铁12、上左配合面13、上右配合面15、端面16，端面16下部分别设置上左配合面13、上右配合面15，上左配合面13、上右配合面15前侧安装上一磁铁11，上左配合面13底部设置上二磁铁12。

如图6所示，本发明的下座板2包括下一磁铁21、下二磁铁22、下左配合面24、下右配合面25，下左配合面24凹槽内侧下部设置下二磁铁22，下二磁铁22与上二磁铁12对应设置，极性相同，使其互斥。下左配合面24和下右配合面25凹槽一端设置下一磁铁21，下一磁铁21与上一磁铁11对应设置，其极性相同，使其互斥。

如图6所示，本发明的下座板2还可以设置润滑脂槽23，安装时可以在润滑脂槽23内放置润滑脂，使其移动方便。

本发明中上左配合面13、上右配合面15、下左配合面24、下右配合面25安装后可形成空腔，空腔结构与所安装部位的结构相同，如本实施例中为圆管7，则空腔为圆柱形空腔，如为方管7，则空腔为方形空腔，以确保本发明的装置能够安装在大型电子设备上。

本发明的精确定位装置还可以包括安装件，安装件在安装时使用，安装后可以拆卸，也可以固定在设备上。安装件包括微调螺丝3、螺母4、z形件5、螺钉6，微调螺丝3通过螺母4固定在z形件5一侧，z形件5的另一侧通过螺钉6固定在下座板2上，旋转微调螺丝3推动上座板1运动，使北斗寻北天线安装位置精确，满足定位精度要求。

本发明的微调螺丝3最好选择螺旋测微计。

采用本发明的基于模块化的北斗寻北天线高精度安装方法调试过程中，调试显示指向角大小时，可以通过微调螺丝3缓慢地调节上座板1、下座板2之间的距离，使显示指向角与实际指向角完全一致，可以实现没有显示误差，显示指向角与实际指向角的误差可以小于0.01°。