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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电设备,特别涉及一种非接触式二维测角的快速标定方法。
技术介绍
1、专利“us005897223”在五轴光电稳定平台内框采用了一种非接触式二维测角,该测角与传统测角相比,能够测量转子相对定子沿装配球面上在量程范围内的任意方向的相对运动,而传统测角(光栅编码器、电容编码器、电磁编码器)只能测量定子相对转子沿套轴方向上的共轴旋转角度。该方案中采用两个二维测角组合测量内框相对外框内壁沿外框中心的三自由度定点转动的角度,从而用于内框方位、俯仰、滚转三个角度的控制。
2、由于该测角在原理上给出的是测量的电学信号,还需要将其转换为角度值。由于测角本身的电气特性不能保证每套一致,加之有安装误差,因而难以通过原理推导等方法直接得到电学信号与角度值之间的对应关系,需要进行标定。具体的,现有技术还存在如下问题:
3、1)由于内壳体可以相对外壳体沿三个角度转动,因而必须取两个反射平面的法线以确定三个角度,对于每一组角度位置的测量都需测量两个平面法线在所建立基准中的夹角位置;
4、2)由于需要在内壳体上粘接六面体或者两个平面反射镜以测量不同内壳体夹角位置处的反射镜的面法线,还需要对粘接引入的位置误差进行标定,增加了工作量,同时由于过多的牵涉人力,容易出现错误;
5、3)由于需要进行光电经纬仪对准操作,因而每一个待标较位置都需要保持足够时间以保证,这种保持多需要设计专门的结构卡紧装置,在实际操作过程中由于结构空间的限制可能无法实施。
技术实现思路
< ...【技术保护点】
1.一种非接触式二维测角的快速标定方法,所述非接触式二维测角的快速标定方法中待标定二维测角动子、定子分别安装于内、外壳体之上,并与内外壳体固连,外壳体与转动中心固连,内壳体绕转动中心有限范围内定点转动,从而内壳体相对外壳体进行三自由度转动,惯性测量单元固着于内壳体上,随内壳体转动而转动;
2.根据权利要求1所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤1中,所述外壳体水平放置,内壳体相对外壳体处于零位位置时,两个测角动子与转动中心的连线相对水平线的夹角为45度,且两个测角动子与转动中心的连线构成的平面在理论上处于铅锤面内;
3.根据权利要求2所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤32中,当惯性测量单元输出的为角速率信息时,所述欧拉姿态角与记录的惯性测量单元输出的陀螺速率之间的关系为:
4.根据权利要求3所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤32中,当惯性测量单元输出的为惯性姿态角度信息时,所述欧拉姿态角与记录的惯性测量单元输出的陀螺速率之间的关系为:
5.根据权利要求4所述非接触式二维测角的快
6.根据权利要求5所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤34中,理想安装情况下,内壳体相对初始零位的定点转动的方位、俯仰、滚转角与对应测角测量电压之间的具有如下对应关系为:
7.根据权利要求6所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤34中,考虑实际过程中实际物化误差,实际内壳体相对初始零位的定点转动的方位、俯仰、滚转角与对应测角测量电压之间关系为:
8.根据权利要求7所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤34中,对实际内壳体相对初始零位的定点转动的方位、俯仰、滚转角与对应测角测量电压之间关系进行求逆取反:
...【技术特征摘要】
1.一种非接触式二维测角的快速标定方法,所述非接触式二维测角的快速标定方法中待标定二维测角动子、定子分别安装于内、外壳体之上,并与内外壳体固连,外壳体与转动中心固连,内壳体绕转动中心有限范围内定点转动,从而内壳体相对外壳体进行三自由度转动,惯性测量单元固着于内壳体上,随内壳体转动而转动;
2.根据权利要求1所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤1中,所述外壳体水平放置,内壳体相对外壳体处于零位位置时,两个测角动子与转动中心的连线相对水平线的夹角为45度,且两个测角动子与转动中心的连线构成的平面在理论上处于铅锤面内;
3.根据权利要求2所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤32中,当惯性测量单元输出的为角速率信息时,所述欧拉姿态角与记录的惯性测量单元输出的陀螺速率之间的关系为:
4.根据权利要求3所述非接触式二维测角的快速标定方法,其特征在于,在步骤32中,当惯性测量单元输出的为惯性姿态角度信息时,所述欧...
【专利技术属性】
技术研发人员:涂彪,李宗亚,张奇婕,王亮,李志强,
申请(专利权)人:华中光电技术研究所中国船舶集团有限公司第七一七研究所,
类型:发明
国别省市:
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