[实用新型]一种拖曳线列阵用航向精度测量及校准装置

说明书

本实用新型公开了一种拖曳线列阵用航向精度测量及校准装置，涉及水下磁导航技术领域，主要包括三轴转台、航向传感器阵段、光学经纬仪、测控模块和电源，三轴转台模拟航向传感器阵段的各种姿态角运动，并显示运动过程中的角度变化数值；比较航向传感器三轴转台显示的数据，通过测控模块对航向传感器的各项参数进行修改，实现航向传感器的校准。本实用新型的有益效果为：能实现拖曳线列阵航向的精度测量和校准，消除外部磁干扰影响，大幅提高航向精度；操作简单，减少整个工作所需的操作人数，大量节省人工成本；较常规方案测量精度更高，能提供更多实时数据，对比清晰，显示直观具体；对使用者的技术、操作水平要求降低，有利于测量工作地开展。

技术领域

本实用新型涉及水下磁导航技术的领域，具体涉及一种拖曳线列阵用航向精度测量及校准装置。

背景技术

磁航向传感器利用地磁场来测量航向，通过计算被测物体纵轴在地平面上的投影，与磁力子午线的夹角(磁北为正，顺时针旋转)，从而测量航向。具有测量精度高，实时反映灵敏等优点，但同时磁传感器容易受到地磁环境及周围铁磁性物质影响，从而使传感器状态和参数发生改变，因此在传感器使用状态发生改变(比如装入拖曳线列阵，水下拖体，飞机，舰船等)后必须对传感器各项参数进行精度检测和校准(或称为磁补偿)。

理论上，可以选择一个良好的磁环境，通过人为变换拖曳线列阵的运动姿态来复现本身的磁信号变化，采用软补偿的方法，通过分析拖曳线列阵自身磁干扰类型和性质，建立数学模型，然后在补偿动作中按照规定的方法测得必要的实验数据，解算出各项补偿系数，目前该类软件和算法都已经比较成熟，广泛应用于磁航向传感器的磁补偿工作中。由于拖曳线列阵的长度可长达上千米，体积较为庞大，质量较重。实际测量中通过人力的方法再现其本身磁信号变化基本不可能实现，因此必须采用特定的测量装置和方法。

本方案设计了一种特定的开放式高精度三轴转台，基于此平台来解决上述问题，当前，水声行业内尚无专门用于拖曳线列阵航向校准的三轴转台，也没有针对拖曳线列阵用磁航向姿态传感器的航向精度测量及校准的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种拖曳线列阵用航向精度测量及校准装置，既可以完成拖曳线列阵的航向精度测量又可以对其进行航向校准，解决了拖曳线列阵航向精度检测难题以及拖曳线列阵航向调试及校准过程中由于测量不准确、容易被外界干扰而使磁航向传感器精度下降甚至无法使用的关键技术问题。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种拖曳线列阵用航向精度测量及校准装置，主要包括三轴转台、航向传感器阵段、光学经纬仪、测控模块和电源；所述的航向传感器阵段安装于三轴转台的Y旋转轴组合上，通过三轴转台模拟出航向传感器阵段的各种姿态角运动，并显示出运动过程中的角度变化数值；所述的光学经纬仪用于配合三轴转台上的真北方向校准装置，对三轴转台的真北方向进行校准；所述的测控模块与航向传感器阵段连接用于监测航向传感器阵段产生的数据及动态变化；比较航向传感器的数据与三轴转台显示的数据，完成对航向传感器的精度测量，通过测控模块对航向传感器的各项参数进行修改，从而实现对航向传感器的校准；所述的电源与航向传感器阵段电连接，给航向传感器阵段供电。

作为进一步的技术方案，所述的三轴转台上设置有两两垂直的Y旋转轴组合、X旋转轴和Z旋转轴，所述的Y旋转轴组合的两端设有转向盘，在三轴转台上部设置环形的中心框架，所述的中心框架下方通过支撑架组合连接旋转底盘，旋转底盘设置在底座顶部；在三轴转台底部的水平底盘上设置水平调节器和水平仪，通过转动水平调节器并观察水平仪动态使水平底盘保持水平，底座固定在水平底盘上。

作为进一步的技术方案，所述的Y旋转轴组合固装在中心框架上，通过旋转转向盘实现三轴转台在Y轴的快速大范围调整，Y旋转轴组合上设有微调及锁定旋钮用于三轴转台在Y轴的角度微调和位置锁定，Y轴分体式角度检测装置套装在Y旋转轴组合上用于读取三轴转台在Y轴转动的角度数值。