海洋重力仪台体稳定装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种海洋重力仪台体稳定装置与方法，涉及海洋重力测量设备领域。该海洋重力仪台体稳定方法与装置通过利用角速率获得模块获得所述台体转动的角速率数字信号，再利用校正模块对获得的角速率数字信号进行数字控制校正并生成控制扭矩信号，并且利用数模转换模块将所述控制扭矩信号转换成模拟电压信号，最后利用控制模块根据获得的模拟电压信号控制所述台体保持水平状态。通过上述的方式可将台体由于舰船等载体的俯仰和横滚角运动造成台体与水平面偏离角度消除，从而使得台体与水平面平行，从而使得海洋重力仪不受外界力矩干扰，提高海洋重力仪的了测量精度，并且具有调整时间短、超调量小、稳态精度高，动态误差小的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋重力测量设备领域，具体而言，涉及一种海洋重力仪台体稳定装置与方法。
技术介绍
海洋重力仪是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。在海洋中匀速直线航行条件下，连续地进行重力测量，由于仪器安放在运动的船体上，受到垂直加速度和水平加速度以及基座倾斜的影响很大。因此，通常会将整个重力仪放置于稳定平台上，稳定平台的主要功能是隔离舰船等载体的俯仰和横滚等角运动，使海洋重力仪的传感器始终与地垂线保持平行，使得海洋重力仪不受外界力矩干扰，从而提高海洋重力仪的测量精度。但是，现有的用于稳定海洋重力仪的平台大多存在结构复杂，操作不便、调整时间长、超调量大、稳定精度低，并且在载体角运动条件下，动态误差较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种海洋重力仪台体稳定装置与方法。本专利技术实施例提供的一种海洋重力仪台体稳定装置，其包括台体，所述装置包括：角速率获得模块，用于获得所述台体转动的角速率数字信号；校正模块，用于对获得的角速率数字信号进行数字控制校正并生成控制扭矩信号；数模转换模块，用于将所述控制扭矩信号转换成模拟电压信号；控制模块，用于根据获得的模拟电压信号控制所述台体保持水平状态。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种海洋重力仪台体稳定方法，其包括台体，所述方法包括：获得所述台体转动的角速率数字信号；对获得的角速率数字信号进行数字控制校正并生成控制扭矩信号；将所述控制扭矩信号转换成模拟电压信号；根据获得的模拟电压信号控制所述台体保持水平状态。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种海洋重力仪台体稳定方法与装置，通过利用角速率获得模块获得所述台体转动的角速率数字信号，再利用校正模块对获得的角速率数字信号进行数字控制校正并生成控制扭矩信号，并且利用数模转换模块将所述控制扭矩信号转换成模拟电压信号，最后利用控制模块根据获得的模拟电压信号控制所述台体保持水平状态。通过上述的方式可将台体由于舰船等载体的俯仰和横滚角运动造成台体与水平面偏离角度消除，从而使得台体与水平面平行，从而使得海洋重力仪的传感器始终与地垂线保持平行，使得海洋重力仪不受外界力矩干扰，从而提高海洋重力仪的了测量精度。并且该海洋重力仪台体稳定方法与装置具有调整时间短、超调量小、稳态精度高，在载体角运动条件下，动态误差小的特点。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术较佳实施例提供的海洋重力仪台体稳定装置的电路连接框图。图2为本专利技术较佳实施例提供的海洋重力仪稳定平台的结构示意图。图3为本专利技术较佳实施例提供的海洋重力仪台体稳定方法的流程图。主要元件符号说明：角速率获得模块101，校正模块102，数模转换模块103，功率放大模块104，控制模块105，壳体100，框架200，台体300，把手400，检修板500，减震结构600。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。请参阅图1，是本专利技术较佳实施例提供的一种海洋重力仪台体稳定装置，所述海洋重力仪台体稳定装置包括角速率获得模块、校正模块、数模转换模块、功率放大模块以及控制模块，角速率获得模块、校正模块、数模转换模块、功率放大模块以及控制模块依次电连接。所述角速率获得模块，用于获得所述台体转动的角速率数字信号。本实施例中，角速率获得模块采用光纤陀螺仪，光纤陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，具有体积小、重量轻、启动快、功耗低、可靠性高、寿命长、数字量输出等优点。如图2所示，本专利技术实施例提供的海洋重力仪稳定平台包括基座、框架200以及台体300，本实施例中，基座包括上下开口的壳体100，将壳体100顶部开口的目的在于方便海洋重力仪的安装和调节，将壳体100底部开口的目的在于一方面减轻整个基座的自重，从而减轻本稳定平台对载体造成的负荷。壳体100的外壁上可拆卸连接有多个把手400，设置多个把手400的目的在于方便本海洋重力仪稳定平台的搬运。壳体100的底部设置有多个减震结构600。设置减震结构600目的在于减弱或者消除稳定平台在随载体移动过程中的震动，从而既可以保证稳定平台的结构稳定性，有效避免稳定平台发生损坏，又可以保证海洋重力仪测量时的稳定性，从而保证其测量海洋重力的精确性。框架200转动连接于壳体100的内壁上。基座上设置有容纳腔，框架200转动连接于容纳腔内，台体300转动连接于框架200围成的空腔内，框架200上设置有用于驱动台体300转动的直流力矩电机，框架200相对于基座的旋转轴和台体300相对于框架200的旋转轴相互垂直，光纤陀螺仪设置于台体300，可用于感应台体300的转动的角速度。本实施例中，容纳腔内设置有电连接器，壳体100对应电连接器的部位设置有检修口和用于遮挡检修口的检修板500，检修板500可拆卸连接于壳体100外壁上，检修板500上设置有与电连接器接口匹配的避位孔。设置检修口和检修板500的目的在于当电连接器及相关的电气部分发生故障时，维修人员可以拆下检修板500并通过检修口对故障部分进行检修，而不用将故障部分从基座内拆下，从而大大提高了本稳定平台检修的便捷性。所述校正模块102，用于对获得的角速率数字信号进行数字控制校正并生成控制扭矩信号。具体地，所述校正模块102包括比较子模块和调节子模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋重力仪台体稳定装置，其包括台体，其特征在于，所述装置包括：角速率获得模块，用于获得所述台体转动的角速率数字信号；校正模块，用于对获得的角速率数字信号进行数字控制校正并生成控制扭矩信号；数模转换模块，用于将所述控制扭矩信号转换成模拟电压信号；控制模块，用于根据获得的模拟电压信号控制所述台体保持水平状态。

【技术特征摘要】
1.一种海洋重力仪台体稳定装置，其包括台体，其特征在于，所述装置包括：
角速率获得模块，用于获得所述台体转动的角速率数字信号；
校正模块，用于对获得的角速率数字信号进行数字控制校正并生成控制扭矩信号；
数模转换模块，用于将所述控制扭矩信号转换成模拟电压信号；
控制模块，用于根据获得的模拟电压信号控制所述台体保持水平状态。
2.根据权利要求1所述的海洋重力仪台体稳定装置，其特征在于，所述校正模块还用于
对获得的角速率数字信号进行滤波。
3.根据权利要求1所述的海洋重力仪台体稳定装置，其特征在于，所述装置还包括功率
放大模块，所述数模转换模块、所述功率放大模块以及控制模块依次电连接，所述功率放大
模块用于获得所述数模转换模块传递的模拟电压信号，对所述模拟电压信号进行功率放
大，并将放大后的模拟电压信号传递至控制模块。
4.根据权利要求1所述的海洋重力仪台体稳定装置，其特征在于，所述校正模块用于对
获得的加速度速率数字参数进行数字控制校正并生成控制量，依据GP(s)＝(1/Kd)/(Tms+1)
和控制量计算扭矩传递函数，并依据扭矩传递函数生成控制扭矩信号，所述控制模块用于
依据获得的控制扭矩信号控制所述台体保持水平状态，其中GP(s)为扭矩传递函数、Tm为控
制模块响应模拟电压信号的时间系数，Kd为控制量信号与所述台体的扭矩的比例系数。
5.根据权利要求4所述的海洋重力仪台体稳定装置，其特征在于，所述校正模块包括比
较子模块和调节子模块，所述比较子模块与所述调节子模块电连接，
所述比较子模块用于计算获得的角速率数字信号与预存储的标准角速率数字信号的

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏飞，汪龙，邹舟，王勇，
申请(专利权)人：中国科学院测量与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42