稳定的船舶位置指示系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种稳定的船舶位置指示系统，包括控制器、激光器、Y轴驱动器、Y轴电机、X轴驱动器、X轴电机和纸海图，所述控制器分别与所述Y轴驱动器、X轴驱动器、和激光器电连接；所述Y轴驱动器与Y轴电机电连接，所述Y轴电机与Y轴反光镜机械连接；所述X轴驱动器与X轴电机电连接，所述X轴电机与X轴反光镜机械连接；所述Y轴反光镜位于所述激光器的光路中，所述X轴反光镜位于所述Y轴反光镜的反射光路中，所述纸海图悬挂于所述X轴反光镜的反射光路中。本实用新型专利技术可自动指示船舶位置。

Stable ship position indication system

The utility model discloses a stable ship position indicator system, including controller, laser, Y, Y axis drive shaft of the motor, X, X axis drive shaft of the motor and the paper chart, the controller is respectively connected with the Y axis, X axis drive, and drive laser electric connection; the Y axis driver and Y axis motor is electrically connected to the motor and the Y axis Y axis mirror mechanical connection; the X axis and X axis drive motor is electrically connected to the motor and the X axis X axis mirror mechanical connection; the optical axis Y mirror in the laser, the X axis reflective the mirror is positioned on the Y axis of the mirror reflection light path, the reflected light path of the paper chart hanging on the X axis in the mirror. The utility model can automatically indicate the position of the ship.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及船舶，更具体地涉及一种稳定的船舶位置指示系统。
技术介绍
船舶航行中需要时刻明确自己的位置，以便于确定航向、航道等。目前船舶位置可以通过各种定位方法获得，例如可以通过GPS(全球卫星定位)获取到船舶当前的经纬度。为了更加直观的查看船舶的位置，在获得了经纬度坐标后，船员通常会将该坐标标记于纸海图上，这样通过查看海图上的标记便可以直观的查看到船舶当前位置。但是，这种标记方法，存在以下问题：由于船舶处于运行中，因此需要频繁人工去标记当前位置，工作量大；随着航行时间的增长，标记点的增多，在海图上会出现众多标记点，这时船舶当前的标记点不易辨别；在标记点达到一定数目后，需要更换新的海图，海图需频繁更换，增加了成本。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术提供了一种稳定的船舶位置指示系统。一种船舶位置指示系统，包括控制器、激光器、Y轴驱动器、Y轴电机、X轴驱动器、X轴电机和纸海图，所述控制器分别与所述Y轴驱动器、X轴驱动器、和激光器电连接；所述Y轴驱动器与Y轴电机电连接，所述Y轴电机与Y轴反光镜机械连接；所述X轴驱动器与X轴电机电连接，所述X轴电机与X轴反光镜机械连接；所述Y轴反光镜位于所述激光器的光路中，所述X轴反光镜位于所述Y轴反光镜的反射光路中，所述纸海图悬挂于所述X轴反光镜的反射光路中；所述X轴电机和Y轴电机均采用步进电机，所述步进电机与H桥驱动电路连接，所述步进电机的输出轴与X轴或Y轴反光镜连接，在步进电机的输出轴上安装有检测轴位置的编码器，所述编码器的输出通过信号调理电路输入至单片机中，所述单片机分别与所述H桥驱动电路和控制器相连；所述激光器包括第一变压器和第二变压器，所述第一变压器和第二变压器与220V交流电源相连，所述第一变压器的输出端与第一整流器的输入端相连，所述第一整流器的正极输出端经过第一限流电阻与激光管的正极相连，第二整流器的正极输出端一路与所述第一整流器的负极端相连，另一路通过第二限流电阻与二极管的一端相连，所述二极管的另一端与所述激光管的正极相连，所述激光管的负极与所述第二整流器的负极端相连。在所述激光管的正极侧设置有一平面反射镜，在所述激光管的负极侧设置有一曲面反射镜。所述曲面反射镜的焦点位于所述平面镜上。本技术的有益效果是：可以自动实时在纸海图上指示船舶当前位置，无需人工标记，减少了工作量，同时光点不会对海图造成损坏，也不会留下任何标记，这样海图可以不必频繁更换，节省了航行费用；采用闭环调节大大提高了调节精度；采用闭环调节大大提高了调节的精度和稳定性，可有效克服船舶在海上颠簸的影响。采用半共焦装置，激光器比较稳定，它能受得住可能出现的振动及应力.能适应海上船舶颠簸的环境，调校简单便捷。附图说明图1是本技术船舶位置指示系统的结构示意图；图2是本技术驱动器的结构示意图；图3是本技术激光器的结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明，使本技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。如图1所示，一种船舶位置指示系统，包括控制器、激光器、Y轴驱动器、Y轴电机、X轴驱动器、X轴电机和纸海图，所述控制器分别与所述Y轴驱动器、X轴驱动器、和激光器电连接；所述Y轴驱动器与Y轴电机电连接，所述Y轴电机与Y轴反光镜机械连接；所述X轴驱动器与X轴电机电连接，所述X轴电机与X轴反光镜机械连接；所述Y轴反光镜位于所述激光器的光路中，所述X轴反光镜位于所述Y轴反光镜的反射光路中，所述纸海图悬挂于所述X轴反光镜的反射光路中。请参阅图2，所述X轴驱动器和Y轴驱动器具有相同的结构，本技术中X轴电机和Y轴电机均采用步进电机，通过H桥驱动电路驱动步进电机运行，步进电机的输出轴与X轴或Y轴反光镜连接，在步进电机的输出轴上安装有检测轴位置的编码器，编码器的输出通过信号调理电路输入至单片机中，单片机为驱动器的核心，单片机接收控制器发送的X轴或Y轴坐标，通过该坐标计算不仅电机的目标位置，根据编码器检测到的当前位置与目标位置之间的差值调整H桥驱动电路的输出，从而控制不仅电机向目标位置转动，这样构成了一个闭环的调节系统，最终在电机的带动下反光镜转动至目标位置，使得激光的光点正好落于船舶当前位置处。采用闭环调节大大提高了调节的精度，可有效克服船舶在海上颠簸的影响。如图3所示，一种激光器，包括第一变压器和第二变压器，所述第一变压器和第二变压器与220V交流电源相连，所述第一变压器的输出端与第一整流器的输入端相连，所述第一整流器的正极输出端经过第一限流电阻与激光管的正极相连，第二整流器的正极输出端一路与所述第一整流器的负极端相连，另一路通过第二限流电阻与二极管的一端相连，所述二极管的另一端与所述激光管的正极相连，所述激光管的负极与所述第二整流器的负极端相连。在所述激光管的正极侧设置有一平面反射镜，在所述激光管的负极侧设置有一曲面反射镜。所述曲面反射镜的焦点位于所述平面镜上。本技术中，220V交流电经过第一变压器和第二变压器升压后分别输出630V的交流电压，630V交流电压输入第一整流器与第二整流器，第一整流器与第二整流器相串联，630V交流电的峰值电压约为1000V，经过第一整流器、第二整流器的整流后分别产生峰值约为1000V的直流电压，这一直流电压一路直接加在激光管的正极，另一路经过二极管也加在激光管的正极，这样在激光管的正极两个1000V的直流电压叠加，产生了2000V的高压直流，二极管起到阻挡作用，防止短路和防止第一整流器的输出反向流入第二整流器，在这一2000V高压作用下，激光管发出红色激光。通过两组电压变换器分别产生较低的直流电压，在二极管的作用下实现两个低电压的串联相加，从而产生了高压直流输出，每一组电压变换器所要求的耐压值降低了一半，降低了激光器的成本。采用半共焦装置，有一部分功率是牺牲了，但是激光器比较稳定，它能受得住可能出现的振动及应力.而且，激光管输出端的曲面镜的曲率是经过计算的，它能使激光束聚焦在另一端的平面反射上.由于焦点位于平面镜上，因此只需要保证曲面镜的曲率正确即可，不需要对调校覆膜；这种曲面/平面装置产生的激光光束在镜子之间是圆锥形的，圆锥的顶点在平面端，向曲面端发散。进一步的，为了补偿这种发散在激光器输出反射镜上，放置另一个会聚透镜面，这样产生的光束，它的边缘非常接近平行。本技术中，激光器发射一束红色激光，该红色激光经过Y轴反射镜发射后照射到X轴反射镜上，通过X轴反射镜进一步反射后照射到悬挂于光路上的纸海图上，这样在纸海图上便形成了一个红色的光点，通过该光点来反映当前船舶的位置，通过定位系统获取船舶当前的位置坐标(经纬度)，之后该经纬度坐标被发送给控制器，控制器根据该经纬度计算船舶在纸海图上的X轴与Y轴的位置坐标，之后分别将X轴坐标与Y轴坐标发送给X轴驱动器和Y轴驱动器，X轴驱动器和Y轴驱动器分别驱动X轴电机和Y轴电机运动，调整X轴反光镜和Y轴反光镜的位置，使得从激光器发出的红色激光正好落于船舶当前经纬度处，这样便可以显示船舶当前位置。这一系统，可以自动实时在纸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶位置指示系统，其特征在于，包括控制器、激光器、Y轴驱动器、Y轴电机、X轴驱动器、X轴电机和纸海图，所述控制器分别与所述Y轴驱动器、X轴驱动器、和激光器电连接；所述Y轴驱动器与Y轴电机电连接，所述Y轴电机与Y轴反光镜机械连接；所述X轴驱动器与X轴电机电连接，所述X轴电机与X轴反光镜机械连接；所述Y轴反光镜位于所述激光器的光路中，所述X轴反光镜位于所述Y轴反光镜的反射光路中，所述纸海图悬挂于所述X轴反光镜的反射光路中；所述X轴电机和Y轴电机均采用步进电机，所述步进电机与H桥驱动电路连接，所述步进电机的输出轴与X轴或Y轴反光镜连接，在步进电机的输出轴上安装有检测轴位置的编码器，所述编码器的输出通过信号调理电路输入至单片机中，所述单片机分别与所述H桥驱动电路和控制器相连；所述激光器包括第一变压器和第二变压器，所述第一变压器和第二变压器与220V交流电源相连，所述第一变压器的输出端与第一整流器的输入端相连，所述第一整流器的正极输出端经过第一限流电阻与激光管的正极相连，第二整流器的正极输出端一路与所述第一整流器的负极端相连，另一路通过第二限流电阻与二极管的一端相连，所述二极管的另一端与所述激光管的正极相连，所述激光管的负极与所述第二整流器的负极端相连,在所述激光管的正极侧设置有一平面反射镜，在所述激光管的负极侧设置有一曲面反射镜,所述曲面反射镜的焦点位于所述平面镜上。...

【技术特征摘要】
1.一种船舶位置指示系统，其特征在于，包括控制器、激光器、Y轴驱动器、Y轴电机、X轴驱动器、X轴电机和纸海图，所述控制器分别与所述Y轴驱动器、X轴驱动器、和激光器电连接；所述Y轴驱动器与Y轴电机电连接，所述Y轴电机与Y轴反光镜机械连接；所述X轴驱动器与X轴电机电连接，所述X轴电机与X轴反光镜机械连接；所述Y轴反光镜位于所述激光器的光路中，所述X轴反光镜位于所述Y轴反光镜的反射光路中，所述纸海图悬挂于所述X轴反光镜的反射光路中；所述X轴电机和Y轴电机均采用步进电机，所述步进电机与H桥驱动电路连接，所述步进电机的输出轴与X轴或Y轴反光镜连接，在步进电机的输出轴上安装有检测轴位置的编码器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，
申请(专利权)人：张坤，
类型：新型
国别省市：河北;13