[实用新型]一种一体化动态航向姿态测量装置

说明书

本实用新型涉及一种一体化动态航向姿态测量装置，包括卫导天线、电子机箱和本体；本体包括惯性测量单元、经纬仪和集成安装基座，所述惯性测量单元固定安装在所述集成安装基座上，所述经纬仪安装在所述惯性测量单元上，且所述经纬仪的方位轴垂直于安装平面；所述电子机箱内设有数据处理模块和卫导接收机模块；所述卫导接收机模块分别与所述卫导天线和所述数据处理模块；所述数据处理模块还与所述本体中的惯性测量单元以及经纬仪通信连接。将光学经纬仪和惯性测量单元以一体化共基座的方式安装，能够有效降低惯性测量单元与光学经纬仪间的基准传递误差。采用惯性/卫星组合导航，实时性好，且摒除了传统航向姿态测量设备动态适应性差的缺陷。

技术领域

本实用新型涉及导航、计量检测技术领域，具体涉及一种一体化动态航向姿态测量装置。

背景技术

众所周知，航向姿态信息是舰船与飞机安全航行(飞行)、警戒探测设备搜索跟踪、火炮打击、导弹发射等必需的关键信息要素，由于平台基准、导航设备与雷达光电等在不同安装位置，因此需要采用航向、姿态基准测量装置进行基准统一、零位标校，且在设备维修、检修等不同阶段需要进行复校、复验，目前上述工作只能在静态条件下进行，因此，设计一种能够为舰船、飞机等提供动态条件下航向姿态信息的标校检验装置具有现实意义。

传统舰船用航向姿态信息标校检验装置主要采用陀螺经纬仪来实现方位标校检验，采用水平仪实现水平标校检验，能够获取较高精度的航向姿态信息。但陀螺经纬仪、水平仪只能在静基座条件下使用，而舰船平台下的设备维修以及更换零部件后的安装、标校、复检和复校等工作都需要在动态条件下进行，因此为满足舰船用各类设备对航向姿态信息的精度要求，上述工作通常被迫在舰船坞修时进行，导致舰船设备标校周期长、程序复杂、难度大、不能按需要随时予以标校等问题。可以看出，传统基于静基座的航向姿态信息标校检验方法极大地限制了舰船的正常机动，设计能够实时、动态完成航向姿态信息标校检验的装置已迫在眉睫。

现阶段，主要有两类面向舰船动态环境的航向姿态信息标校检验方法：瞄星法和岸舰对瞄法。

瞄星法以舰船甲板相对不稳定坐标系为基准，利用北极星等亮度合适的星体作为瞄准目标，使基准测星设备(真值设备)和待测量设备同时瞄准目标星体，同时进行测量，获取两个设备的测量的相对方位角和俯仰角信息并计算出测量信息。瞄星法只能完成几个设备间相对差值的标校，无法与平台基准间进行标校，不能完成相对真北航向检验，更不能进行绝对姿态标校测量。而且，瞄星法需要在夜深人静的夜晚、天气条件合适的相对稳定环境下进行，极易受到天气、海面情况、天空能见度、舰艇摇晃程度等因素影响。此外，两个或多个瞄星设备同时读取数据容易受到人为操作因素影响，会对最终测量结果引入人为的测量误差。

岸舰对瞄法将两台经纬仪分别架设在舰船上和岸基上，两台经纬仪互瞄对准后，可以读取经纬仪上的方位角和高低角，再进行坐标变换后可获得待测设备在舰艇上的角度误差。岸舰对瞄法可作为瞄星法的补充，可以一定程度上避免气象条件的影响，但其测量复杂度高于瞄星法，测量精度差于瞄星法。而且，在岸舰对瞄法的具体实施过程中，依然对舰船所处的环境有较高要求，要求舰船在相对稳定的环境(如半坐墩，静水湾等)下进行，且尽量确保每次测量时舰船处于同一状态。此外，岸舰对瞄法对待测设备的水平度有较为苛刻的要求，否则容易导致岸舰互瞄法存在较大误差。同时，岸舰对瞄法与瞄星法一样，对操作人员的具体操作动作较为敏感。

综上所述，必须研究一种新型航向姿态测量装置来实现舰船动态条件下的航向姿态标校检验。

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