[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置及轉(zhuǎn)速測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510271910.8
• 申請(qǐng)日: 2015-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN104897918B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉國;劉鵬;魏培平;周勝洪;張?zhí)?/a>;謝庭宣;韓玉章;黃勝;陳曉智;姜麗穎;郭建;張龍龍;楊廣軍;田莉;石璨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島杰瑞自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): G01P3/00
• 分類號(hào): G01P3/00
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

1.一種轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，其特征在于：包括接收機(jī)和天線，所述天線跟隨載體一起旋轉(zhuǎn)，用于接收衛(wèi)星信號(hào)；所述接收機(jī)安裝在載體內(nèi)部，用于接收并處理天線傳輸?shù)男l(wèi)星信號(hào)；

所述接收機(jī)包括與天線數(shù)量適配的信號(hào)下變頻器、通道相關(guān)處理器、中央處理器，所述天線將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳輸至對(duì)應(yīng)的信號(hào)下變頻器，所述信號(hào)下變頻器將接收到的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理后傳輸至所述通道相關(guān)處理器，經(jīng)過所述通道相關(guān)處理器進(jìn)行處理后傳輸至所述中央處理器；

所述天線設(shè)置有四個(gè)，四個(gè)天線均勻布設(shè)在載體外壁上，且位于同一圓周上；

所述接收機(jī)還包括信號(hào)合路器以及與所述信號(hào)合路器對(duì)應(yīng)的信號(hào)下變頻器，所述信號(hào)合路器分別接收四個(gè)天線傳輸?shù)男l(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行處理后通過對(duì)應(yīng)的信號(hào)下變頻器傳輸至所述通道相關(guān)處理器；

所述接收機(jī)執(zhí)行下述步驟：

(a1)采集四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰數(shù)據(jù)序列：

采集四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰數(shù)據(jù)序列f₁(t)、f₂(t)、f₃(t)、f₄(t)；

其中，采集周期為Δt；

(a2)分別對(duì)每個(gè)衛(wèi)星相關(guān)峰數(shù)據(jù)序列進(jìn)行快速傅里葉變換，獲得頻譜序列F(s)：

分別對(duì)f₁(t)、f₂(t)、f₃(t)、f₄(t)進(jìn)行快速傅里葉變換，獲得四個(gè)頻譜序列F₁(s)、F₂(s)、F₃(s)、F₄(s)；

(a3)分別求取每個(gè)頻譜序列F(s)中的最大值，并獲得最大值所對(duì)應(yīng)的s：

分別求取F₁(s)、F₂(s)、F₃(s)、F₄(s)的最大值，并獲得四個(gè)最大值分別對(duì)應(yīng)的s1、s2、s3、s4；

(a4)利用獲得的s，求解天線轉(zhuǎn)速

分別計(jì)算四個(gè)天線的轉(zhuǎn)速

(a5)計(jì)算n的平均值：

計(jì)算n1、n2、n3、n4的平均值

在獲得載體轉(zhuǎn)速后，可以計(jì)算出天線的衛(wèi)星相關(guān)峰信號(hào)方程，具體步驟如下：

(c1)預(yù)設(shè)四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰信號(hào)方程分別為：

Y₁(t)＝A₀+Asin(2πωt+φ)，

Y₃(t)＝A₀+Asin(2πωt+π+φ)，

其中，A₀是偏移修正量，A是信號(hào)幅度，ω是角速度，且φ是旋轉(zhuǎn)的初始相位角，t是時(shí)間；

(c2)經(jīng)過計(jì)算，得出B(t)X＝Y(jié)(t)：

對(duì)公式進(jìn)行變形，得出X＝(B(t)^TB(t))^-1Y(t)；

其中，

(c3)求解出X，獲得A₀、A、φ；根據(jù)A₀、A、ω、φ，即可確定四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰信號(hào)方程。

2.一種轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，其特征在于：所述方法包括下述步驟：

(a1)采集四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰數(shù)據(jù)序列：

采集四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰數(shù)據(jù)序列f₁(t)、f₂(t)、f₃(t)、f₄(t)；

其中，采集周期為Δt；

(a2)分別對(duì)每個(gè)衛(wèi)星相關(guān)峰數(shù)據(jù)序列進(jìn)行快速傅里葉變換，獲得頻譜序列F(s)：

分別對(duì)f₁(t)、f₂(t)、f₃(t)、f₄(t)進(jìn)行快速傅里葉變換，獲得四個(gè)頻譜序列F₁(s)、F₂(s)、F₃(s)、F₄(s)；

(a3)分別求取每個(gè)頻譜序列F(s)中的最大值，并獲得最大值所對(duì)應(yīng)的s：

分別求取F₁(s)、F₂(s)、F₃(s)、F₄(s)的最大值，并獲得四個(gè)最大值分別對(duì)應(yīng)的s1、s2、s3、s4；

(a4)利用獲得的s，求解天線轉(zhuǎn)速

分別計(jì)算四個(gè)天線的轉(zhuǎn)速

(a5)計(jì)算n的平均值：

計(jì)算n1、n2、n3、n4的平均值

在獲得載體轉(zhuǎn)速后，可以計(jì)算出天線的衛(wèi)星相關(guān)峰信號(hào)方程，具體步驟如下：

(c1)預(yù)設(shè)四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰信號(hào)方程分別為：

Y₁(t)＝A₀+Asin(2πωt+φ)，

Y₃(t)＝A₀+Asin(2πωt+π+φ)，

其中，A₀是偏移修正量，A是信號(hào)幅度，ω是角速度，且φ是旋轉(zhuǎn)的初始相位角，t是時(shí)間；

(c2)經(jīng)過計(jì)算，得出B(t)X＝Y(jié)(t)：

對(duì)公式進(jìn)行變形，得出X＝(B(t)^TB(t))^-1Y(t)；

其中，

(c3)求解出X，獲得A₀、A、φ；根據(jù)A₀、A、ω、φ，即可確定四個(gè)天線的衛(wèi)星相關(guān)峰信號(hào)方程。