为了在准动态(介于全静态和高动态之间)环境条件下，实现同时具备动态、实时、精密的特殊测量要求。提出了基于“液浮反射式镜面基准+光学自准式测量工具”的系统主体实现方法。该方法以液浮反射式镜面跟踪当地大地地理水平作为绝对水平参考基准，利用光学自准式测量光管作为被检物体水平姿态变化情况的检测手段，在同步信号和控制微机的控制下实现物体水平姿态信息的实时自动精密测量。该测量方法具有：分布式、实时性、精确性、自动化的特点。可以用于准动态下运动物体水平姿态、大型结构部件变形等的测量。
【技术实现步骤摘要】
该方法主要适用于在准动态(介于全静态和高动态之间)环境条件下，通过检测 物体表面相对大地水平的变化情况，实现运动物体水平姿态变化的实时精密测量，在惯性 导航设备的支持下，可以用于高动态运动物体姿态变化测量。相关
主要包括光学自准精密水平测量技术；大型物体(如锚泊状态的水面船舶、高层楼房、各类桥梁、火箭发射的发射平台 等)水平方向姿态变化、结构变形的实时精密测量技术；惯导设备水平精度鉴定技术。
技术介绍
目前水平测量方式主要包括静态环境水平测量、动态环境水平测量两种。静态环境水平测量的主要工具是各种水平倾斜检测仪器，最常用的有合像水平 仪、电子水平仪等。测量范围从几十角秒到几十角分，测量精度从零点几秒到几十角分，技 术性能相差很大，通常测量范围大的测量精度低，测量精度高的测量范围小。动态环境水平测量的主要工具是各种惯性导航检测设备，最常用的有电子水平 仪、惯性导航仪器、倾角测量仪等。测量范围从几度到几十度，测量精度从几十角秒到几十 角分，就目前而言，它们的动态水平测量精度很难达到10角秒以下。现有这些测量方法难以满足同时具备动态、实时、精密的特殊要求。
技术实现思路
为了在准动态(介于全静态和高动态之间)环境条件下，实现同时具备动态、实 时、精密的特殊测量要求。提出了基于“液浮反射式镜面基准+光学自准式测量工具”的系 统主体实现方法。该方法以液浮反射式镜面跟踪当地大地地理水平作为绝对水平参考基 准，利用光学自准式测量光管作为被检物体水平姿态变化情况的检测手段，在同步信号和 控制微机的控制下实现物体水平姿态信息的实时自动精密测量。的设备组成主要包括光学 自准式测量工具(含光学自准测量光管、光电探测接收器件等、数据采集传输控制)、液浮 反射式镜面基准(含浮液、光学反射镜组合体、壳体等)、同步控制与信息处理(含控制微 机、接口电路、时码终端等)共三个部分。 液浮镜面光学自准测量总体组成原理如附图所示。光学自准式测量工具主要用于实时监测被检物体检测基面相对大地水平参考平 面夹角的变化情况。它的组成主要包括光学自准测量光管、光电探测接收器件、数据采集 传输控制等。由光学自准测量光管发出的平行光线经反射镜反射后成像在位于焦平面的光 电探测接收器件。其中光电探测接收器件可以选择数字(模拟)面阵CCD。在精心设计和 严格装调的情况下，该组合的测量精度可以达到< 1"。液浮反射式镜面基准主要利用液体的自重力自准水平性原理，自动跟踪当地大地地理水平，为准动态的实时精密水平测量提供参考基准。它的组成主要包括浮液、光学反 射镜组合体、壳体等。同步控制与信息处理主要用于实时信息交换处理，是系统内外信息交换、数据处 理、状态控制的中心环节。它的组成主要包括时码终端、控制微机(含硬件电路、工作软件 等)、接口电路等。在同步信号的控制下，首先接收来自光电探测接收器件的测量信息，进行 计算处理、数据记录、信息显示，最后可将结果信息通过接口电路输出给其它用户。结果数 据主要包括采样时刻动态物体水平姿态(纵向、横向)角度变化信息。系统主要参考指标如下纵向水平测量误差3. 0"(均方根值)横向水平测量误差3. 0"(均方根值)纵向水平测量范围彡士(15. 0-30. 0)‘(相对真实的大地水平)横向水平测量范围彡士(15. 0-30. 0)‘(相对真实的大地水平)测量数据采样频率^ 5Hz-20Hz (具体依据需要确定)附图说明图的说明图液浮镜面光学自准测量总体组成原理实施方式该测量方法的工作方式是以液浮反射式镜面跟踪当地大地地理水平作为绝对水 平参考基准，利用光学自准式测量光管作为被检物体水平姿态变化情况的检测手段，在同 步信号和控制微机的控制下实现物体水平姿态信息的实时自动精密测量。液浮反射式镜面基准主要利用液体的自重力自准水平性原理，自动跟踪当地大地 地理水平平面，为准动态的实时精密水平测量提供参考基准。光学自准式测量工具主要通 过光电探测接收器件实时监测被检物体检测基面相对大地水平参考平面夹角的变化情况。 同步控制与信息处理主要用于实时信息交换处理，是系统内外信息交换、数据处理、状态控 制的中心环节。结果数据主要包括采样时刻动态物体水平姿态(纵向、横向)角度变化信 肩、ο该测量方法具有分布式、实时性、精确性、自动化的特点。单套可以完成准动态水 平姿态测量，两套差分可以完成大型结构变形测量，单套加其它专用辅助设备可以完成高 动态、大范围运动载体的实时精密水平姿态测量。权利要求1.水平姿态测量总体实现方法采用基于“液浮反射式镜面基准+光学自准式测量工具”进行水平姿态信息测量的主 体设计实现方法。它以液浮反射式镜面基准跟踪当地大地地理水平，利用光学自准式测量 工具作为水平姿态检测手段，在控制微机的同步控制下实现物体水平姿态信息测量。2.动态液浮镜面水平参考基准采用漂浮于液体表面的光学反射镜作为动态测量环境条件下的水平参考基准。全文摘要为了在准动态(介于全静态和高动态之间)环境条件下，实现同时具备动态、实时、精密的特殊测量要求。提出了基于“液浮反射式镜面基准+光学自准式测量工具”的系统主体实现方法。该方法以液浮反射式镜面跟踪当地大地地理水平作为绝对水平参考基准，利用光学自准式测量光管作为被检物体水平姿态变化情况的检测手段，在同步信号和控制微机的控制下实现物体水平姿态信息的实时自动精密测量。该测量方法具有分布式、实时性、精确性、自动化的特点。可以用于准动态下运动物体水平姿态、大型结构部件变形等的测量。文档编号G01C9/18GK102128614SQ201010022838公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日专利技术者冯小勇 申请人:冯小勇本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．水平姿态测量总体实现方法采用基于“液浮反射式镜面基准＋光学自准式测量工具”进行水平姿态信息测量的主体设计实现方法。它以液浮反射式镜面基准跟踪当地大地地理水平，利用光学自准式测量工具作为水平姿态检测手段，在控制微机的同步控制下实现物体水平姿态信息测量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冯小勇，
申请(专利权)人：冯小勇，
类型：发明
国别省市：32
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