[發(fā)明專(zhuān)利]一種轉(zhuǎn)臺(tái)傾角測(cè)量系統(tǒng)及其測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610206447.3
• 申請(qǐng)日: 2016-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105627989B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮冰硯;李勁松;李琦;沈曉飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01C9/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C9/00
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種利用轉(zhuǎn)臺(tái)傾角測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)傾角的測(cè)量方法，所述轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置在車(chē)體平臺(tái)上，所述轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有傾角測(cè)量?jī)x和數(shù)據(jù)采集板，所述傾角測(cè)量?jī)x沿轉(zhuǎn)臺(tái)徑向設(shè)置，所述數(shù)據(jù)采集板包括一個(gè)DSP部件，數(shù)據(jù)采集板有三個(gè)通信接口，其中一個(gè)通信接口與傾角測(cè)量?jī)x通信獲取轉(zhuǎn)臺(tái)傾角測(cè)量數(shù)據(jù)，另一通信接口與轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)編碼器通信獲取轉(zhuǎn)臺(tái)方位信息，最后一個(gè)通信接口與平臺(tái)控制調(diào)平機(jī)構(gòu)通信；數(shù)據(jù)采集板通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)，計(jì)算出轉(zhuǎn)臺(tái)傾角并傳送給平臺(tái)控制調(diào)平機(jī)構(gòu)，由平臺(tái)控制調(diào)平機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行調(diào)平，其特征在于包括如下步驟：

S1：將轉(zhuǎn)臺(tái)鎖死在平臺(tái)上，此時(shí)作為轉(zhuǎn)臺(tái)的初始位置；

S2：在轉(zhuǎn)臺(tái)上畫(huà)出兩條相互垂直的a線和b線，a線和b線過(guò)旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)，a線和b線分別和支撐平臺(tái)的撐腿形成的四條線正交，其中，傾角測(cè)量系統(tǒng)放置在a線和b線邊緣處的四個(gè)位置中；

S3：轉(zhuǎn)臺(tái)待調(diào)平面與轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸OO’的交點(diǎn)為全局坐標(biāo)系的O點(diǎn)，坐標(biāo)系的X軸和Y軸位于同一水平面內(nèi)，Z軸鉛垂向上；

S4：將在轉(zhuǎn)臺(tái)a線上安裝的轉(zhuǎn)臺(tái)傾角測(cè)量系統(tǒng)平移到OC上安裝，OC是與a線平行并過(guò)O點(diǎn)的一條參考線，平移并不影響校正傳感器傾角測(cè)量結(jié)果，則α₀即為傾角測(cè)量?jī)x測(cè)量到的傾角，OC的單位方向向量為[cosα₀,0,sinα₀]^T；設(shè)旋轉(zhuǎn)軸單位方向向量[a,b,c]^T，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)繞OO’軸旋轉(zhuǎn)角度為θ，則繞OO’軸旋轉(zhuǎn)矩陣為：

a2+(1-a2)cosθab(1-cosθ)+c sinθac(1-cosθ)-b sinθab(1-cosθ)-c sinθb2+(1-b2)cosθbc(1-cosθ)+a sinθac(1-cosθ)+b sinθbc(1-cosθ)-a sinθc2+(1-c2)cosθ;]]>；

則OC旋轉(zhuǎn)后的單位方向向量為：

(a2+(1-a2)cosθ)cosα0+(ac(1-cosθ)+b sinθ)sinα0(ab(1-cosθ)+c sinθ)cosα0+(bc(1-cosθ)-a sinθ)sinα0(ac(1-cosθ)-b sinθ)cosα0+(c2+(1-c2)cosθ)sinα0;]]>；

設(shè)旋轉(zhuǎn)后傾角為α，則

(ac(1-cosθ)-bsinθ)cosα₀+(c²+(1-c²)cosθ)sinα₀＝sinα；由于[a,b,c]^T為單位向量，且OO’軸與Z軸一致，所以Z>0，方程變成式中，待求解變量有a，b和α₀；

S5：轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，在此過(guò)程中記錄旋轉(zhuǎn)角度θ和旋轉(zhuǎn)后傾角α，由于變量數(shù)為3個(gè)，因此至少需要三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置及其旋轉(zhuǎn)后傾角才能確定參數(shù)；為了保證精度，分布應(yīng)盡量均勻；

最后求出轉(zhuǎn)臺(tái)傾角為：

αx=180arcsin(a)π]]>

αy=180arcsin(b)π.]]>。