[发明专利]一种双天线接收机位置姿态精度测试平台及测试方法

摘要

本发明提供一种双天线接收机位置姿态精度测试平台及测试方法，测试平台包括：支撑装置、直线导轨和牵引系统；支撑装置由升降支架、旋转支架组成；直线导轨包括开口朝上的U型槽导轨、设于U型槽导轨上方的滑块和平面滑台；U型槽导轨安装在支撑平台的上面，两个天线安装在滑台上面；牵引系统包括调速电机、传动轮、齿轮皮带、限位开关以及固连装置，固连装置将调速电机和传动轮分别固定在直线导轨两侧的护栏钢管上，齿轮皮带与调速电机、传动轮相连，齿轮皮带的一侧和滑台固连，限位开关设置在直线导轨的两端。本发明可测试不同基线长度不同速度下双天线接收机的位置和姿态精度，解决了双天线接收机定位测姿精度评价难的问题。

主权项

1.一种双天线接收机位置姿态精度测试平台的测试方法，其特征在于，所述双天线接收机位置姿态精度测试平台包括支撑装置、直线导轨和牵引系统，所述直线导轨固定在支撑装置的上端，所述牵引系统牵引设置在直线导轨上的平面滑台进行移动，所述支撑装置固定在护栏钢管上；所述支撑装置包括升降支架和旋转支架，所述升降支架用于调节支撑装置的高度，所述旋转支架用于调节支撑装置的水平倾角；所述升降支架设置护栏钢管上，所述旋转支架设置在升降支架上；所述直线导轨采用内置双轴芯滚轮直线导轨，包括开口朝上的U型槽导轨、设于U型槽导轨上方的滑块以及平面滑台；所述牵引系统包括调速电机、传动轮、齿轮皮带、限位开关以及固连装置，所述固连装置将调速电机和传动轮分别固定在直线导轨两端的护栏钢管上，齿轮皮带与调速电机、传动轮相连，齿轮皮带的一侧和平面滑台固定在一起，限位开关设置在U型槽导轨的两端；该测试方法包括测试平台安装调整和数据获取处理两个过程：(1)测试平台的安装调整过程包括步骤：(1‑1)用金属抱箍将支撑装置安装在楼顶护栏钢管上，每隔L距离安装一个，旋紧金属抱箍，将支撑装置安装牢固；(1‑2)将水平仪放置在支撑装置的上方，调节旋转支架，直到水平仪倾角显示为0，旋紧蝴蝶螺丝，使旋转支架紧固；(1‑3)利用游标卡尺测量支撑装置上端平面距护栏钢管的高度，使所有支撑装置上端平面距护栏钢管高度一致；(1‑4)将多段U型槽导轨安装在支撑平台上，沿U型槽导轨拉一条辅助直线，微调多段U型槽导轨衔接处，使导轨对齐直线以保证整段导轨的直线度，将U型槽导轨紧固在支撑平台旋转支架上端平面的长腰孔上；(1‑5)平面滑台固连在滑块上端，将水平仪横向放置在平面滑台上，滑动平面滑台观察水平仪在整段导轨上的倾角，如水平仪在某段导轨上倾角不为0，则调整附近支撑装置的旋转支架使滑台倾角为0，以校正滑台在整段导轨上水平；将水平仪纵向放置在平面滑台上，滑动平面滑台观察水平仪在整段导轨上的倾角，如水平仪在某段导轨上的倾角不为0，则调整附近支撑装置的升降支架使水平仪倾角为0，以校正滑台在整段导轨上等高；(1‑6)将传动轮和调速电机安装在直线导轨两端的护栏钢管上，齿轮皮带与传动轮、调速电机相连，齿轮皮带的一侧和滑台固定在一起；(1‑7)试启动调速电机，进行正反转操作，逐渐由低速到高速，查看平台稳定性及限位可靠性；(2)数据获取及处理过程包括步骤：(2‑1)静态定位数据获取：将主天线安装在平面滑台的天线安装孔上，在平面滑台静止状态下采集M组定位数据；(2‑2)动态定位数据获取：将主天线安装在平面滑台的天线安装孔上，调节调速电机的速度，获取不同速度下双天线接收机动态定位数据，每次平面滑台从左端移动到右端为一组实验数据，每个速度水平采集N组数据；(2‑3)静态姿态数据获取：将主天线固定在平面滑台第一个天线安装孔上，从天线安装在第2个天线安装孔，在平面滑台静止状态下采集M组静态航向角、倾斜角数据，再依次将从天线安装在第3至最后一个天线安装孔，每种基线长度采集M组静态航向角、倾斜角数据；(2‑4)动态姿态精度测试方法：将主天线固定在平面滑台上第一个天线安装孔，从天线安装在第2个天线安装孔，调节调速电机的速度，获取不同速度下双天线接收机动态航向角、倾斜角数据，每次平面滑台从左端移动到右端为一组实验数据，每个速度水平采集N组数据，再依次将从天线安装在第3至最后一个天线安装孔，获取不同基线长度不同速度下双天线接收机动态航向角、倾斜角数据；(2‑5)静态定位数据处理方法：将获取的WGS‑84大地导航坐标通过高斯投影转为平面坐标系，统计定位数据转换为平面坐标系后x轴方向和y轴方向定位极差，均方根误差，作为评价双天线接收机静态定位精度的评价指标；(2‑6)动态定位数据处理方法：在导轨上每隔L m采集一个点的位置信息，每个点采集约P组数据作平均做为该点的定位估计值，利用导轨上多个点的定位估计值通过最小二乘法回归一条直线，计算动态情况下采集的定位数据距这条直线距离的平均值，作为动态定位精度的评价指标；(2‑7)静态姿态数据处理方法：统计不同基线长度下获取的航向角和倾斜角数据极差，均方根误差，作为评价双天线接收机静态测姿精度的评价指标；(2‑8)动态姿态精度评价方法：根据步骤(2‑6)中回归直线的斜率求取该直线的航向，以该航向为基准统计动态过程中获取的航向角数据与此基准的极差和均方根误差，作为动态航向角精度的评价指标；由于在直线导轨安装过程中，使用水平仪标定了直线导轨水平方向为0°，以0°为基准，统计动态过程中获取的倾斜角数据与此基准的极差和均方根误差，作为动态倾斜角精度的评价指标。