專利名稱：高精度光電自動(dòng)尋北陀螺自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)、機(jī)械、電子等技術(shù)領(lǐng)域，涉及到對一種人工瞄準(zhǔn)尋北陀螺經(jīng)緯儀的改進(jìn)。
已有技術(shù)是由陀螺1、基準(zhǔn)反射鏡2、光學(xué)度盤3、經(jīng)緯儀5組成，其特點(diǎn)是基準(zhǔn)反射鏡與陀螺H軸方向一致，并通過基準(zhǔn)反射鏡將陀螺的H軸引入到光學(xué)度盤中，然后由人工將度盤讀數(shù)系統(tǒng)中的讀數(shù)讀出。陀螺在尋北過程中，其H軸在地理北軸附近做正弦擺動(dòng)，由人工讀取陀螺H軸在地理北軸上擺動(dòng)一周期的兩個(gè)最大點(diǎn)，并且由人工求出北向的中心值。這一過程中人為的因素較多，有兩個(gè)弱點(diǎn)一是求出北向的中心值誤差大且不穩(wěn)定，也無法進(jìn)行修正；二是人工讀取和計(jì)算的時(shí)間較長，不利于快速尋北。
本發(fā)明的目的是解決已有技術(shù)人工瞄準(zhǔn)讀數(shù)的缺點(diǎn)，解決快速尋北、提高尋北精度的問題，提供一種高精度光電自動(dòng)尋北的陀螺自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀。
本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容它包括陀螺1、基準(zhǔn)反射鏡2、光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡3、CCD攝像機(jī)4、經(jīng)緯儀5、方位軸角編碼器6、處理電路7、懸絲8。陀螺1用懸絲8吊裝在經(jīng)緯儀5的底座中，在懸絲8的附近將基準(zhǔn)反射鏡2固定在陀螺1上，并且將基準(zhǔn)反射鏡2的反射面與陀螺1的H軸相一致，光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡3通過經(jīng)緯儀5的水平軸與經(jīng)緯儀5連接，CCD攝像機(jī)4置于光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡3中，處理電路7放置于經(jīng)緯儀5的照準(zhǔn)架中，方位軸角編碼器6與經(jīng)緯儀5的垂直軸相連接。
本發(fā)明其工作特點(diǎn)是當(dāng)儀器工作時(shí)，光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡發(fā)出準(zhǔn)直平行光通過基準(zhǔn)反射鏡返回后，成像在CCD攝像機(jī)上?；鶞?zhǔn)反射鏡與陀螺H軸一起繞地理北軸做正弦擺動(dòng)，此時(shí)所成的像也在CCD攝像機(jī)上做正弦擺動(dòng)，在正弦擺動(dòng)的半周期中(大約3～4分鐘)即可求出地北方向。此方法在尋北過程中，可通過多次求取正弦擺動(dòng)的極值點(diǎn)求出平均值。而且可通過標(biāo)定的方法對其進(jìn)行修正，以提高精度。
本發(fā)明的積極效果利用經(jīng)緯儀上的光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和CCD相機(jī)可進(jìn)行自動(dòng)尋北，在標(biāo)定中可通過自準(zhǔn)直方式對其零位進(jìn)行修正，提高了尋北精度和測量精度，提高效率，實(shí)現(xiàn)快速尋北。解決了煩瑣的人工尋北方式和大量的計(jì)算工作。


圖1為已有技術(shù)的原理框圖。
圖2為本發(fā)明的原理框圖。
圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖示意圖。
本發(fā)明的實(shí)施例圖2、圖3為本發(fā)明的一種實(shí)施例。陀螺1采用懸絲陀螺?；鶞?zhǔn)反射鏡2采用基準(zhǔn)三角角棱鏡。光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡3由經(jīng)緯儀5中的望遠(yuǎn)鏡及其分光棱鏡、激光光源、組成。CCD攝像機(jī)4采用線陣CCD相機(jī)，線陣CCD相機(jī)的型號為TCD1501C。經(jīng)緯儀5采用2″經(jīng)緯儀。方位軸角編碼器6采用1″分辨率的增量式軸角編碼器；信號處理電路7由CCD相機(jī)的推掃電路和單片機(jī)組成。懸絲8采用NiT9M04材料制成。
權(quán)利要求1.一種高精度光電自動(dòng)尋北陀螺自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀，它包括陀螺1、基準(zhǔn)反射鏡2、經(jīng)緯儀5，其特征在于陀螺1用懸絲8吊裝在經(jīng)緯儀5的底座中，在懸絲8的附近將基準(zhǔn)反射鏡2固定在陀螺1上，并且將基準(zhǔn)反射鏡2的反射面與陀螺1的H軸相一致，光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡3通過經(jīng)緯儀5的水平軸與經(jīng)緯儀5連接，CCD攝像機(jī)4置于光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡3中，處理電路7放置于經(jīng)緯儀5的照準(zhǔn)架中，方位軸角編碼器6與經(jīng)緯儀5的垂直軸相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到對一種人工瞄準(zhǔn)尋北陀螺經(jīng)緯儀的改進(jìn)。解決快速尋北、提高尋北精度的問題,提供一種高精度光電自動(dòng)尋北的陀螺自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀。它包括陀螺、基準(zhǔn)反射鏡、光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡、CCD攝像機(jī)、經(jīng)緯儀、編碼器、處理電路、懸絲。利用經(jīng)緯儀上的光電自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和CCD相機(jī)可進(jìn)行自動(dòng)尋北,在標(biāo)定中可通過自準(zhǔn)直方式對其零位進(jìn)行修正,提高了尋北精度和測量精度,提高效率,實(shí)現(xiàn)快速尋北。解決了煩瑣的人工尋北方式和大量的計(jì)算工作。
文檔編號G01C1/00GK2411465SQ00203990
公開日2000年12月20日 申請日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月1日
發(fā)明者喬彥峰, 張堯禹 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所