数字磁罗经系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数字磁罗经系统，它主要由主罗经、亚罗经、数据处理器、复示器组成，特点是主罗经的磁转子由罗经盘、垂轴、浮子、磁棒等组成，罗经盘一面为指示刻度盘，另一面为编码盘，在亚罗经的动盘下亦固定有编码盘，与两编码盘相对应的各置有光电传感器，从而将磁针与载体基线夹角的变化变换成数字信号，实现了磁罗经的高精度数显，通过数据处理器的误差分析计算，自动修正误差，与测位导航，自动操纵、军事指挥等系统结合，实现了磁罗经的自动化、智能化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数字磁罗经系统，是用在运载工具上的指向仪，它可广泛应用于交通运输，旅游探险，水产捕捞，绘图测量，尤其在海洋活动中。在目前，在船上必须用的主要是传统的湿罗经，因为它安全可靠，其主要缺点是校差方法繁琐，且自差不易校正，安装环境要求高，不便使用，也难以与其他导航仪结合，不易复示，自动化程度低。在要求较高的舰船上，主要使用陀罗仪亦称电罗经，而电罗经结构复杂，保养麻烦，造价昂贵，起动时间长，由于采用强电作动力源，一单断电电罗经就无法工作，这涉及船舶航行的安全性。本专利技术的目的在于克服现有磁罗经技术的缺点，充分利用磁罗经的优点，提供一种数字磁罗经系统，它利用光电编码传感技术较精确地显示磁针与载体基线夹角的变化，实现了磁罗经的高精度数显，通过数据处理器对磁罗经的误差分析计算，自动修正误差，并与测位导航、自动操纵、或军事指挥系统配合，实现了磁罗经的自动化、智能化。本专利技术的目的是通过以下的技术方案来实现的，它主要由主罗经、亚罗经、数据处理器、复示器组成，其特点是主罗经由罗经盆与包括上罩、上座、下座的罗经座构成，罗经盆搁置在平衡环上，盆上盖中心装有液体汽泡仪，盆内置有磁转子，它由一块罗经盘通过托盘固定在垂直中心轴上，其下置有消重浮子穿在中心轴上，消重浮子下还固定套装有垂直于轴心线的支架，支架上放有对称平行弦位或对称径位的永磁棒，并还放置有平衡磁转子浮力和重力的平衡配重，垂直中心轴的上、下两端用球头球面轴承，定位在罗经盆上下盖中心孔中，上述罗经盘上下分别印置有表示航向角位移的刻度和二进制循环编码，与罗经盘编码一面相对应的置有反射式光电传感器及数据采集电路板，从而使磁针与载体基线夹角变化的角位移变换成数字信号送到数据处理器；为了测量载体首尾基线与目标线的夹角即舷角，本专利技术置有一个可控制的亚罗经即全数字方位仪，它由包括动盘、定盘的测角器、球头球面轴承平衡环及可调定位支座组成，动盘上置有观测器具，动盘被承托在油封圈上，能绕心轴任意水平转动，动盘上面装有气泡水仪，下面装有采用二进制绝对循环编码的水平角位编码盘，在码盘下方亦相应的置有反射式光电传感器及其电路板，动盘转动，编码盘随之转动，通过反射式光电传感器及其电路板，将舷角位移转换成数字信号；由上述的主罗经和亚罗经所采集到的航向和舷角数据送到数据处理器进行向位换算，自差消除测定计算，误差修正计算，通过由显示屏和按键组成的复示器显示船的真航向或目标真方位，并通过扩展接口和外联设备连接实现了磁罗经的自动化、智能化。本专利技术由于在主罗经和亚罗经中采用了二进制绝对循环码的编码盘，使表示向位和舷角的角位移转换成数字信号，使磁罗经全数字化，并通过数据处理器即专用电脑进行向位换算，自差消除测定计算，使航海人员摆脱繁琐易错的计算而轻松有效的提高工作效率，不用强电源，即使当任何电源都失去时，数字磁罗经磁转子上的刻度盘仍能指示航向和方位，它集有源数字磁罗经和无源模拟磁罗经为一身，既有数字磁罗经的智能功能又有磁罗经的可靠性，因此能可靠地替代昂贵而又欠可靠的电罗经。本专利技术实施例接合附图作进一步说明。附图说明图1为数字磁罗经系统方框示意图，图2为主罗经部件结构示意图；图3为亚罗经部件结构示意图。由图1所示，数字磁罗经系统由主罗经、亚罗经、数据处理器、复示器、相关接口及附加设施组成，由图2所示，主罗经由罗经盆10与包括上罩1、上座20、下座25的罗经座构成，罗经盆的分腔盆体搁置在平衡环8上，盆上盖6中心装有液体汽泡仪2，盆内置有磁转子，它由一块罗经盘5通过托盘4固定在垂直中心轴16上，其下置有消重浮子12穿在中心轴16上，消重浮子下还固定套装有垂直于轴心线的支架14，支架上放有对称平行弦位或对称径位的永磁棒13，支架上有槽和径向阻尼片，叶片上还放置有平衡磁转子浮力的平衡配重15，垂直中心轴的上、下两端用球头球面轴承3、18，定位在罗经盆上盖6、下盖17的中心孔中，能水平转动，并依靠永磁棒13的磁力，使其0-180线稳定在地磁力线上。罗经盘5上下面分别印置有表示航向角位的刻度和二进制循环编码，上面为磁性刻度盘，下面为编码盘与编码盘一面向对应的置有反射式光电传感器及数据采集电路板7，通过电缆和接头19与主罗经上座20内的数据处理电路板22连接，传感器基线须与载体首尾线平行，并与编码盘平面平行，且在通过垂直中心线上，能绕轴心随载体转动而转动，从而使磁针与载体基线夹角变化的角位移变换成数字信号送到数据处理器。由图2所示，罗经盆上座20的上口内置有通过球头球面轴承3、18连接罗经盆的平衡环8，罗经盆上盖6要高出上座上口沿，相垂直的两对球头球面轴承中的一对轴心线应与载体首尾基线平行，让罗经盆保持水平，上口外有扶手环9，这样，便于风浪中操作人员抓住，免遭抛开扶手环下有可绕上座水平旋转调节的圈及放置消除象限自差软铁片的盒子11，校差后能锁定，上座下部内装有两根水平相垂，配有永磁棒可消除自差的旋杆21，其两端配在座壳上，在壳外就可调节锁定，其中稍下一点的一根中心轴线应与载体首尾基线平行，座内还装有数据处理板22，其应无磁性影响，座底置有衔接底座用的腰形孔，套有弹性密封绝缘垫23，并用螺杆24穿入腰形孔中，用螺帽调节固定，使上座基线对准载体首尾线。底座中部有工作孔水密盖26，底部有固定螺孔27。为了测量载体首尾基线与目标线的夹角即舷角，本专利技术置有一个亚罗经即全数字测角仪，由图3所示，它由包括动盘29、定盘38的测角器、球头轴平衡环37及可调定位支座41组成，动盘29上置有观测器具，它由凹面反射镜28、照门架30、准心架32及能清晰地按照指令以数字方式显示舷角、方位、航向的显示屏33组成，动盘29被承托在油封圈上，能绕心轴任意水平转动，动盘上面装有气泡水平仪31，下面装有采用二进制绝对循环编码的水平角位编码盘34，在码盘下方亦相应的置有反射式光电传感器35和电路板36以及在定盘38内的集成电路板39，底盘40能密封测角器底部并配重，中心有软电缆和接头42，当动盘转动，编码盘随之转动，通过反射式光电传感器及其电路板，将舷角位移转换成数字信号。由图1所示，数据处理器为一台专用计算机，用来采集各方面提供的数据，按指令依设计程序自动运算，并将结果储存或与系统内相关部分和系统外有关扩展设备，进行数据信息处理和监控。它由航向采集，舷角采集，误差处理，向位换算，航向监控，通信显示，扩展接口组成，由主罗经，亚罗经采集到的航向数据，舷角数据以及可由人工或由系统外通信扩展设备自动输入磁差和自动测算出的自差经修正后的数据输入到向位换算部分，按程序自动进行真、磁、罗向位换算及航向、舷角、方位换算，通过有线或无线通信显示至各个固定或移动复示器，根据实测的航向通过航向监控自动跟踪监控偏航状况。由上述的主罗经和亚罗经所采集到的航向和舷角数据送到数据处理器进行向位换算，自差消除测定计算，误差修正计算，通过由显示屏和按键组成的复示器显示船的真航向或真方位，还可按指令显示磁罗经向位及指定航向的自差值，并通过扩展接口和外联设备连接实现了磁罗经的自动化、智能化。权利要求1.一种数字磁罗经系统，其特征在于，它主要由主罗经、亚罗经、数据处理器、复示器组成，主罗经由罗经盆(10)与包括上罩(1)、上座(20)、下座(25)的罗经座构成，罗经盆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字磁罗经系统，其特征在于，它主要由主罗经、亚罗经、数据处理器、复示器组成，主罗经由罗经盆（１０）与包括上罩（１）、上座（２０）、下座（２５）的罗经座构成，罗经盆搁置在平衡环（８）上，盆上盖（６）中心装有液体汽泡仪（２），盆内置有磁转子，它由一块罗经盘（５）通过托盘（４）固定在垂直中心轴（１６）上，置有消重浮子（１２）穿在中心轴（１６）上，还固定套装有垂直于轴心线的支架（１４），支架上放有对称平行弦位或对称径位的永磁棒（１３），并还放置有平衡磁转子浮力的平衡配重（１５），垂直中心轴的上、下两端用球头球面轴承（３）、（１８），定位在罗经盆上下盖中心孔中，罗经盘（５）上下面分别印置有表示航向角位移的刻度和二进制循环编码，上面为刻度盘，下面为编码盘，与编码盘一面相对应的置有反射式光电传感器及数据采集电路板（７），从而使磁针与载体基线夹角变化的角位移变换成数字信号送到数据处理器；为了测量载体首尾基线与目标线的夹角即舷角，本专利技术置有一个亚罗经即全数字测角仪，它由包括动盘（２９）、定盘（３８）的测角器、球头轴平衡环（３７）及可调定位支座（４１）组成，动盘（２９）上置有观测器具，动盘（２９）被承托在油封圈上，能绕心轴任意水平转动，动盘上面装有气泡水平仪（３１），下面装有采用二进制绝对循环编码的水平角位编码盘（３４），在码盘下方亦相应的置有反射式光电传感器（３５）和电路板（３６），通过反射式光电传感器及其电路板，将舷角位移转换成数字信号；由上述的主罗经和亚罗经所采集到的航向和舷角数据送到数据处理器进行向位换算，自差消除测定计算，误差修正计算，通过由显示屏和按键组成的复示器显示船的真航向，并通过扩展接口和外联设备连接实现了磁罗经的自动化、智能化。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄钠，殷祖伦，
申请(专利权)人：庄钠，殷祖伦，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]