一种迫击炮偏航调整角测量装置及迫击炮的制作方法

1.本实用新型涉及角度测量设备技术领域，尤其涉及一种迫击炮偏航调整角测量装置及迫击炮。


背景技术：

2.如附图1和2所示，申请人已知的一种迫击炮包括炮管1、底座2、撑脚3、手柄4、丝杆滑块5和丝杆6。迫击炮固定位置后，战士需要调整炮管的俯仰角和偏航角。其中偏航角的调整是通过旋转手柄4带动丝杆滑块5左右移动，丝杆滑块5进而带动炮管1左右移动。目前，对于偏航角的测量，或是凭肉眼观测或是采用陀螺仪测量角速度积分成角度，肉眼观测主观性强、个体之间差异大，并且误差大。而采用陀螺仪测量，受限于陀螺仪本身的漂移及精度，对于慢速调整亦极为不准。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，可以避免漂移问题，有利于保证精度的迫击炮偏航调整角测量装置。
4.本实用新型进一步提供一种包含上述迫击炮偏航调整角测量装置的迫击炮。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种迫击炮偏航调整角测量装置，包括传感器模块、处理模块和电源模块；
7.所述传感器模块用于采集两个正交方向的加速度并与所述处理模块的输入端信号连接；
8.所述处理模块用于接收采集的加速度信号并判断迫击炮偏航调整丝杆的旋转角度和旋转方向；
9.所述电源模块分别与所述传感器模块和所述处理模块电连接。
10.作为上述技术方案的进一步改进：所述传感器模块包括双轴加速度计。
11.作为上述技术方案的进一步改进：迫击炮偏航调整角测量装置还包括蓝牙模块，所述处理模块的输出端与所述蓝牙模块信号连接，所述电源模块与所述蓝牙模块电连接，即通过电源模块为蓝牙模块供电。蓝牙模块可以将处理模块数据发送给其他蓝牙设备，且无需线路连接，操作更方便、简单。
12.作为上述技术方案的进一步改进：所述电源模块为蓄电池。电源模块采用蓄电池，打开开关即可使用，无需任何线路连接，操作更方便、简单。
13.作为上述技术方案的进一步改进：所述处理模块为单片机。
14.一种迫击炮，包括炮管、底座、撑脚、丝杆滑块和丝杆，所述炮管下端与所述底座活动连接，炮管上端与所述丝杆滑块连接，所述丝杆滑块设于所述丝杆上，所述丝杆设于所述撑脚上，迫击炮还包括上述的迫击炮偏航调整角测量装置。
15.作为上述技术方案的进一步改进：
16.所述丝杆上设有手柄，方便手动带动丝杆旋转。
17.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的迫击炮偏航调整角测量装置，通过传感器模块感应两个正交方向的加速度，测得迫击炮调整丝杆的旋转角度和旋转方向，再根据丝杆与丝杆滑块的传动比得出炮管的移动距离，最后即可计算出炮管的偏航角调整角度，避免了陀螺仪测量的漂移问题，并且由于丝杆传动比比较大，因此测量精度也比较高。
18.本实用新型公开的迫击炮，包括上述的迫击炮偏航调整角测量装置，因而同样具有上述优点。
附图说明
19.图1是本实用新型迫击炮第一视角的立体结构示意图。
20.图2是本实用新型迫击炮第二视角的立体结构示意图。
21.图3是本实用新型迫击炮偏航调整角测量装置。
22.图4是本实用新型迫击炮偏航调整角测量装置的原理示意图。
23.图中各标号表示：1、炮管；2、底座；3、撑脚；4、手柄；5、丝杆滑块；6、丝杆；7、传感器模块；8、处理模块；9、电源模块；10、蓝牙模块。
具体实施方式
24.如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
25.以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
26.图3至图4示出了本实用新型的一种实施例。需要说明的是，本实用新型并不依赖计算机软件程序的改进，借助各硬件模块本身的功能即可解决相应的技术问题，获得预期的技术效果。
27.在丝杆6处固定一个带双轴加速度计的传感器，根据测得的加速度可以得出丝杆6转动的角度b，再根据丝杆6与丝杆滑块5的传动比k即可得出丝杆滑块5移动的距离d＝kb，即炮管1左右移动的距离，最终得出炮管1左右移动的角度c(即偏航角)。具体如下示意图4(a)所示，其中6为丝杆，1为炮管，2为底座，炮管1与丝杆6垂直时长度为l。由图中可得偏航角c＝arctan(d/l)。
28.如下图4(b)所示，g为重力加速度，g1为加速度计测得的重力加速度分量。b为加速度计敏感轴方向与重力加速度的夹角，则有g1＝g*cosb，变换公式得b＝arccos(g1/g)，即根据加速度计实时测得的g1实时算出夹角b。
29.加速度传感器的两个轴的敏感轴方向如下图4(c)所示，a1、a2正交。当加速度计敏感轴a1与重力加速度同向，并跟随丝杆6匀速旋转时，两个敏感轴方向所测得的加速度如下图4(d)所示，以重力加速度方向为正向，即t0时刻角度ω0＝0，当顺时针旋转时，a1轴依次扫过图4(d)中1-2-3-4四个扇区，两个轴所测得的加速度为图4(e)中的上图所示，当逆时针旋
转时a1轴依次扫过图4(d)中4-3-2-1四个扇区，两个轴所测得的加速度为图4e中的下图所示。
30.综合4(d)和图4(e)可得如下表1：
[0031][0032]
根据表1可知，不管传感器处于哪个扇区，均可根据传感器测得加速度的符号得知，而旋转方向则可根据加速度的变化趋势得知。因此可实时测得丝杆6的旋转角度b＝arccos(g1/g)，则丝杆的角度ω＝ω0±
arccos(g1/g)。其中，ω0为丝杆6初始角度，g为重力加速度，g1为加速度计一轴测得的加速度。
[0033]
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。


技术特征：
1.一种迫击炮偏航调整角测量装置，其特征在于：包括传感器模块(7)、处理模块(8)和电源模块(9)；所述传感器模块(7)用于采集两个正交方向的加速度并与所述处理模块(8)的输入端信号连接；所述处理模块(8)用于接收采集的加速度信号并判断迫击炮偏航调整丝杆(6)的旋转角度和旋转方向；所述电源模块(9)分别与所述传感器模块(7)和所述处理模块(8)电连接。2.根据权利要求1所述的迫击炮偏航调整角测量装置，其特征在于：所述传感器模块(7)包括双轴加速度计。3.根据权利要求1或2所述的迫击炮偏航调整角测量装置，其特征在于：还包括蓝牙模块(10)，所述处理模块(8)的输出端与所述蓝牙模块(10)信号连接，所述电源模块(9)与所述蓝牙模块(10)电连接。4.根据权利要求1或2所述的迫击炮偏航调整角测量装置，其特征在于：所述电源模块(9)为蓄电池。5.根据权利要求1或2所述的迫击炮偏航调整角测量装置，其特征在于：所述处理模块(8)为单片机。6.一种迫击炮，包括炮管(1)、底座(2)、撑脚(3)、丝杆滑块(5)和丝杆(6)，所述炮管(1)下端与所述底座(2)活动连接，炮管(1)上端与所述丝杆滑块(5)连接，所述丝杆滑块(5)设于所述丝杆(6)上，所述丝杆(6)设于所述撑脚(3)上，其特征在于：迫击炮还包括权利要求1至5中任一项所述的迫击炮偏航调整角测量装置。7.根据权利要求6所述的迫击炮，其特征在于：所述丝杆(6)上设有手柄(4)。

技术总结
本实用新型公开了一种迫击炮偏航调整角测量装置，包括传感器模块、处理模块和电源模块；所述传感器模块用于采集两个正交方向的加速度并与所述处理模块的输入端信号连接；所述处理模块用于接收采集的加速度信号并判断迫击炮偏航调整丝杆的旋转角度和旋转方向；所述电源模块分别与所述传感器模块和所述处理模块电连接。本实用新型通过传感器模块感应两个正交方向的加速度，测得迫击炮调整丝杆的旋转角度和旋转方向，再根据丝杆与丝杆滑块的传动比得出炮管的移动距离，最后即可计算出炮管的偏航角调整角度，避免了陀螺仪测量的漂移问题，并且由于丝杆传动比比较大，因此测量精度也比较高。也比较高。也比较高。


技术研发人员：熊亮 李冠南 王北镇
受保护的技术使用者：湖南天羿领航科技有限公司
技术研发日：2022.09.30
技术公布日：2023/3/21