The invention discloses a method of measuring the inclination angle of a communication tower based on an inertial sensor. By establishing the quantitative analytic relationship between the attitude angle of the inertial sensor based on the gyroscope and the accelerometer and the inclination angle of the communication tower, the direct connection of the inertial sensor is converted into the obliquity output of the communication tower. Thus, the measurement of the angle of the communication tower is realized. The method solves the problem that the angle between the communication iron tower and the ground vertical line can not be directly obtained in the traditional application, which makes the coordinate conversion relation between the attitude angle of the inertial sensor output and the inclination angle of the communication tower is straightforward and the precision is controllable. The invention can be applied to all occasions where the inertial sensor is used to measure the tilt angle of the communication tower and the like, and is a universal conversion method.
【技术实现步骤摘要】
一种基于惯性传感器的通信铁塔倾角测量方法
本专利技术属于通信铁塔维护
,特别是涉及一种基于惯性传感器的通信铁塔倾角测量方法。
技术介绍
目前的通信铁塔倾角测量,通常采用倾角传感器或惯性传感器,但用户单位并不完全清楚采用惯性传感器进行测量时,惯性传感器数据的精确定义,特别是惯性传感器输出的横滚角与俯仰角在物理定义上有先后次序并存在耦合关系,从而导致用户只是模糊的描述要采用惯性传感器测量倾角,但实际使用中得到的换算结果并不是要测量的物理量。为解决上述问题,提出一种基于惯性传感器的通信铁塔倾角测量方法,该方法紧密结合通信铁塔应用的实际条件,充分利用惯性传感器位置到通信铁塔根部长度不变的原理,结合球面上几何变换的原理,实现通信铁塔倾角的精确测量。
技术实现思路
基于此,有必要针对传统技术忽略俯仰角与横滚角耦合的问题,结合通信铁塔的使用条件,提供一种基于惯性传感器的通信铁塔倾角测量方法,能够克服传统方法直接将惯性传感器输出直接拿来使用,而忽略其本质的物理定义及耦合关系,进而导致测量误差的缺点,使得本方法具有物理概念清晰,测量信息准确的特点,可用于测量通信铁塔及类似安装条件和杆塔的倾角测量。第一方面,本专利技术实施例提供了一种基于惯性传感器的通信铁塔倾角测量方法,所述方法包括:在通信铁塔上安置好惯性传感器并进行系统差标定;采集惯性传感器数据输出,并提取出俯仰角与横滚角;采用几何变换原理,得到通信铁塔的倾角。在其中一个实施例中,所述在通信铁塔上安置好惯性传感器,为通过在通信铁塔和惯性传感器上均事先加工好安装基准面,用四个安装螺钉将惯性传感器与通信铁塔刚性固连,从而用机 ...
【技术保护点】
1.一种基于惯性传感器的通信铁塔倾角测量方法,其特征在于所述方法包括:在通信铁塔上安置好惯性传感器并进行系统差标定;采集惯性传感器数据输出,并提取出俯仰角与横滚角;采用几何变换原理,得到通信铁塔的倾角。
【技术特征摘要】
1.一种基于惯性传感器的通信铁塔倾角测量方法,其特征在于所述方法包括:在通信铁塔上安置好惯性传感器并进行系统差标定;采集惯性传感器数据输出,并提取出俯仰角与横滚角;采用几何变换原理,得到通信铁塔的倾角。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在通信铁塔上安置好惯性传感器,为通过在通信铁塔和惯性传感器上均事先加工好安装基准面,用四个安装螺钉将惯性传感器与通信铁塔刚性固连,从而用机械加工精度确保扣除大部分安置误差而完成的,然后再进行系统差标定。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述进行系统差标定,采用全站仪对通信铁塔上不同的位置点进行测量得到当地坐标系下的位置坐标,从而根据这些位置坐标精确计算出通信铁塔在东西或南北向的倾角,然后根据此时的惯性传感器输出与通信铁塔在东西或南北向的倾角,得到惯性传感器输出与通信铁塔实际倾角的误差关系,进而在正式应用中从惯性传感器输出中扣除残余安置误差实现高精度测量。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采集惯性传感器数据输出是通过串行接口采集到前端数据处理芯片当中,然后根据通信协议进行数据解包,得到俯仰角与横滚角。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,定义的俯仰角与横滚角是两个相互耦合的角度,根据惯性传感器的基本工作原理,其输出的俯仰角是指惯性传感器的水平轴之一Y轴与当地水平面的夹角,所述横滚角是在Y轴与当地水平面夹角的基础上,绕Y轴转动的角度,而不...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘文冬,
申请(专利权)人:杭州博烁晟斐智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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