[發明專利]新型陀螺尋北儀和尋北方法

有效

• 申請號: 201210406878.6
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN103776434B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 于中權
• 申請（專利權）人: 于中權
• 主分類號: G01C17/00
• 分類號: G01C17/00;G01C19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.新型尋北方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1）調制信號源（12）產生調制信號，發送給角度調制器（2）和信號處理系統（13），在調制信號的激勵下角度調制器（2）的輸出軸，關于角度調制器（2）的周期運動中心作周期性角運動ψ，周期性角運動ψ作用于陀螺（1）上，實現陀螺輸入軸在水平面內，關于角度調制器（2）的周期運動中心作周期性角運動ψ；

2）信號處理系統（13）對經過角度調制器（2）調制后的陀螺輸出信號ω，進行隔直、濾波、選頻放大、峰值采樣，解調出角度調制器（2）的周期運動中心與北向的夾角ψ₀所對應信號U_OUT，并發送給電機（10）；其中U_OUT為電壓信號或數字量，ψ₀為角度調制器的周期運動中心與北向夾角；

3）電機（10）接收來自信號處理系統（13）發出的信號U_OUT，進行一定方向的轉動，其中轉動角度與ψ₀大小成正比，轉動方向與ψ₀的符號相反；傳動機構（11）將電機（10）輸出的轉動按照一定的比例關系傳遞給轉盤（3）與角度調制器（2），使角度調制器（2）的周期運動中心與北向重合，即ψ₀=0；并將ψ₀=0作為陀螺尋北儀閉環控制條件，實現陀螺尋北儀的閉環控制；其中ψ₀為角度調制器的周期運動中心與北向夾角；

4）轉盤（3）在電機（10）的帶動下發生轉動，則安裝在轉盤（3）上的光電編碼器主光柵碼盤（4）和安裝在基座（6）上的光電編碼器鑒向盤（5）進行轉盤（3）和基座（6）之間角度變化量測量，實現陀螺尋北儀基準邊與北向夾角的測量，實現尋北儀的尋北功能。

2.根據權利要求1所述的新型尋北方法，其特征在于：1）中所述的角度調制器（2）的輸出軸及陀螺輸入軸的周期性角運動為簡諧運動或方波、鋸齒波周期性擺動。

3.根據權利要求1所述的新型尋北方法，其特征在于：1）中所述的角度調制器（2）的周期運動中心為角度調制器（2）的輸出軸進行周期性角運動的對稱中心。

4.一種新型陀螺尋北儀，其包括陀螺（1）、角度調制器（2）、轉盤（3）、光電編碼器主光柵碼盤（4）、光電編碼器鑒向盤（5）、基座（6）、腳螺旋（7）、水準器（8）、底座（9）、電機（10）、傳動機構（11）、調制信號源（12）、信號處理系統（13），其特征在于：所述的角度調制器（2）接收到調制信號，其輸出軸帶動安裝其上的陀螺（1）以角度調制器（2）的周期運動中心為中心進行周期性角運動ψ；所述的信號處理系統（13）對陀螺輸出信號ω，進行隔直、濾波、選頻放大、峰值采樣，解調出角度調制器（2）的周期運動中心與北向的夾角ψ₀所對應信號U_OUT；所述的電機（10）接收來自信號處理系統（13）發出的信號U_OUT，進行一定方向的轉動，其中轉動角度與ψ₀大小成正比，轉動方向與ψ₀的符號相反；所述的傳動機構（11）將電機（10）輸出的轉動按照一定的比例關系傳遞給轉盤（3）與角度調制器（2），使角度調制器（2）的周期運動中心與北向重合，即ψ₀=0；所述的轉盤（3）在電機（10）的帶動下發生轉動，安裝在轉盤（3）上的光電編碼器主光柵碼盤（4）和安裝在基座上的光電編碼器鑒向盤（5）進行轉盤（3）和基座（6）之間角度變化量測量，實現陀螺尋北儀基準邊與北向夾角的測量，實現尋北儀的尋北功能。