一种外置式光学定向设备及其测向方法技术

本发明专利技术公开了一种外置式光学定向设备，包括：天线基板可旋转安装于转盘上，所述天线基板与所述转盘中心同轴；第一标识杆固定安装于所述天线基板上，所述第一标识杆与所述天线基板和所述转盘中心同轴；第二标识杆固定安装于所述天线基板上，与所述第一标识杆之间的距离大于第一设定距离阈值；测向装置固定安装于所述天线基板上，所述测向装置的中心点位于所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线上，所述测向装置用于测量所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线的方位角。本发明专利技术提供的外置式光学定向设备独立于待测向光学设备存在，从而可以实现多次利用；并且采用光学对准，可以保证对准的精度。本发明专利技术还提供了相应的测向方法。

【技术实现步骤摘要】
一种外置式光学定向设备及其测向方法
本专利技术属于光学定向
，更具体地，涉及一种外置式光学定向设备及其测向方法。
技术介绍
一般情况下，光学仪器设备的定向方案通常是将包含电子罗盘或者光纤陀螺仪等测向装置的定向设备与光学仪器固连。由于定向设备价格昂贵，很多光学仪器设备在设计时并未加装定向设备。而在后期应用需要时，再加装定向设备一般比较困难，并且定向设备的仪器性能检测和更换也比较麻烦。再者，目前采用的固连方案通常是将测向装置与光学仪器设备外壳的轴心基线对准。由于加工和安装精度可能不足，定向仪器设备测量的方位角与待测向光学设备成像系统光轴所在方位角可能存在差异，导致测角的结果会存在一定误差。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种外置式光学定向设备及测向方法，其目的在于通过外置分离式的光学定向方案，实现光学仪器设备方位角的测量，由此解决现有技术中后期加装困难以及测量精度不足的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种外置式光学定向设备，包括转盘、天线基板、第一标识杆、第二标识杆以及测向装置，其中：所述天线基板可旋转安装于所述转盘上，所述天线基板与所述转盘中心同轴；所述第一标识杆固定安装于所述天线基板上，所述第一标识杆与所述天线基板和所述转盘中心同轴；所述第二标识杆固定安装于所述天线基板上，与所述第一标识杆之间的距离大于第一设定距离阈值；所述测向装置固定安装于所述天线基板上，所述测向装置的中心点位于所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线上，所述测向装置用于测量所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线的方位角。本专利技术的一个实施例中，所述测向装置包括第一GPS天线、第二GPS天线和GPS测向解算单元，所述第一GPS天线和第二GPS天线均位于所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线上，所述第一GPS天线和第二GPS天线之间的距离大于第二设定距离阈值，所述GPS测向解算模块与所述第一GPS天线和第二GPS天线通信相连。本专利技术的一个实施例中，所述测向装置为电子罗盘或者光纤陀螺仪。本专利技术的一个实施例中，所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线为所述天线基板的中心轴线。本专利技术的一个实施例中，所述第一GPS天线位于所述天线基板的一端，所述第二GPS天线位于所述天线基板的另一端。本专利技术的一个实施例中，所述第二标识杆位于所述第一标识杆与所述第一GPS天线之间。本专利技术的一个实施例中，所述第一标识杆和第二标识杆的高度高于所述测向装置。本专利技术的一个实施例中，所述第一标识杆上部开有一个通光孔，所述第二标识杆上与所述第一标识杆的通光孔相应的位置处安装有第一光接收单元，所述转盘由旋转电机驱动旋转，所述第一光接收单元与所述旋转电机通信连接；当所述第一光接收单元检测到光信号时，所述旋转电机停止旋转。本专利技术的一个实施例中，所述天线基板为长方形或椭圆形。按照本专利技术的另一方面，还提供了一种基于上述外置式光学定向设备的测向方法，包括如下步骤：(1)将所述外置式光学定向设备放置在离待测向光学设备一定距离处，且使所述待测向光学设备高于所述天线基板；(2)调整所述外置式光学定向设备使所述第一标识杆对准所述待测向光学设备的中心线；(3)旋转所述外置式光学定向设备的转盘，使所述第二标识杆、第一标识杆以及所述待测向光学设备的中心线位于同一连线上；(4)通过所述测向装置测量所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线的方位角，从而得到所述待测向光学设备的方位角。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的外置式光学定向设备，采用外置分离式的光学定向方案，该光学定向设备无需固定在待测向光学设备上，可以独立于待测向光学设备存在，从而可以应用在到不同的待测向光学设备，实现多次利用；并且，外置分离式的方案使得光学定向设备的调试、对准和测量可以灵活操作；另外，外置分离式的方案针对不同的测向场景可以灵活对光学定向设备进行有针对性的配置，增强了测向应用的灵活性和多样性；(2)本专利技术提供的外置式光学定向设备，利用待测向光学设备的中心线以及标识杆进行光学对准，而非现有技术中的将测向装置与光学仪器设备外壳的轴心基线对准，从而实现对待测向光学设备的光轴方位角的测量；该方案采用光学对准，从而可以保证对准的精度，克服了现有技术固连方案中因加工和安装精度不足造成的测向误差；(3)本专利技术提供的外置式光学定向设备，可以利用双GPS天线、或者电子罗盘或者光纤陀螺仪实现对待测向光学设备的光轴方位角的测量，测向方法也可以针对不同的测向场景灵活调整，增强了测向应用的灵活性和多样性；(4)本专利技术提供的外置式光学定向设备，可以通过第二标识杆的光接收单元和旋转电机实现两个标识杆与待测向光学设备的中心线的自动对准，既可以实现对准的自动化，同时也可以保证对准的高精确性，提高了测向结果的准确性；(5)本专利技术提供的外置式光学定向设备，可以通过第一标识杆的光接收单元和安装于支架上的自动行走装置实现第一标识杆与待测向光学设备的中心线的自动对准，从而实现了测向之前的初始对准，既可以实现对准的自动化，同时也可以保证对准的高精确性，提高了测向结果的准确性；(6)本专利技术提供的外置式光学定向设备，通过外置分离式的方案不仅可以对未安装测向机构的光学设备进行定向测量，还可以对已内置测向机构的待测向光学设备进行测向装置性能检测和校准，从而提供了一种简易准确的检测标准方案；(7)本专利技术提供的基于上述外置式光学定向设备的测向方法，通过外置分离式的方案不仅可以提供灵活简便的测量过程，而且可以保证精确实时的测量结果，减小了测量的人力成本，提高了测量结果的准确性。附图说明图1是本专利技术实施例中一种外置式光学定向设备的结构示意图；图2是本专利技术实施例中另一种外置式光学定向设备的结构示意图；图3是本专利技术实施例中一种标识杆与双GPS天线的结构示意图；图4是本专利技术实施例中一种基于上述外置式光学定向设备的测向方法的流程示意图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-转盘2-天线基板3-第一标识杆4-第二标识杆5-第一GPS天线6-第二GPS天线7-待测向光学设备。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术基于测向装置对待测向光学设备的中心线的方位角的测量，设计了一套外置式转动的机械装置，解决了对光轴快速精确对准。可用三脚架或车架等架设于室外空地，用于对待测向光学设备进行方位角测量，以及对已内置测向机构的待测向光学设备进行测向装置性能检测和校准。如图1所示，本专利技术提供了一种外置式光学定向设备，包括转盘1、天线基板2、第一标识杆3、第二标识杆4以及测向装置，其中：所述天线基板2可旋转安装于所述转盘1上，所述天线基板2与所述转盘1中心同轴；所述第一标识杆3固定安装于所述天线基板2上，所述第一标识杆3与所述天线基板2和所述转盘1中心同轴；所述第二标识杆4固定安装于所述天线基板2上，与所述第一标识杆3之间的距离大于第一设定距离阈值；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外置式光学定向设备，其特征在于，包括转盘、天线基板、第一标识杆、第二标识杆以及测向装置，其中：所述天线基板可旋转安装于所述转盘上，所述天线基板与所述转盘中心同轴；所述第一标识杆固定安装于所述天线基板上，所述第一标识杆与所述天线基板和所述转盘中心同轴；所述第二标识杆固定安装于所述天线基板上，与所述第一标识杆之间的距离大于第一设定距离阈值；所述测向装置固定安装于所述天线基板上，所述测向装置的中心点位于所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线上，所述测向装置用于测量所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线的方位角。

【技术特征摘要】
1.一种外置式光学定向设备，其特征在于，包括转盘、天线基板、第一标识杆、第二标识杆以及测向装置，其中：所述天线基板可旋转安装于所述转盘上，所述天线基板与所述转盘中心同轴；所述第一标识杆固定安装于所述天线基板上，所述第一标识杆与所述天线基板和所述转盘中心同轴；所述第二标识杆固定安装于所述天线基板上，与所述第一标识杆之间的距离大于第一设定距离阈值；所述测向装置固定安装于所述天线基板上，所述测向装置的中心点位于所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线上，所述测向装置用于测量所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线的方位角。2.如权利要求1所述的外置式光学定向设备，其特征在于，所述测向装置包括第一GPS天线、第二GPS天线和GPS测向解算单元，所述第一GPS天线和第二GPS天线均位于所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线上，所述第一GPS天线和第二GPS天线之间的距离大于第二设定距离阈值，所述GPS测向解算模块与所述第一GPS天线和第二GPS天线通信相连。3.如权利要求1所述的外置式光学定向设备，其特征在于，所述测向装置为电子罗盘或者光纤陀螺仪。4.如权利要求1至3任一项所述的外置式光学定向设备，其特征在于，所述第一标识杆和所述第二标识杆的连线为所述天线基板的中心轴线。5.如权利要求2所述的外置式光学定向设备，其特征在于，所述第一GPS天线位于所述天线基板的一端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王良斯，冷毅，罗威，董文锋，杨华兵，何缓，贺昌辉，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军预警学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42