[發(fā)明專利]一種設置于載體上的方向基準引出裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN106990420B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 譚吉福;楊必武;胡新漢;趙乃峰;趙永亮;申楠;朱江;孫中興
• 申請（專利權）人: 蒼穹數(shù)碼技術股份有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 張臻賢;李夠生

本發(fā)明涉及一種設置于載體上的方向基準引出裝置及方法，裝置包括基座，在所述基座上間隔設置多個天線，連接中間的所述天線的所述基座位置處與所述載體剛性連接，連接兩端的兩所述天線的所述基座位置處與所述載體柔性連接；在與其中一端的所述天線連接的所述基座底部設置有棱鏡。方向基準引出步驟為：比較載體發(fā)生形變與載體不發(fā)生形變時AB、AC、BC的矢量方向之間的差異，獲取載體的形變特性；根據(jù)載體的形變特性，對棱鏡的法線方向進行修正；將AB、AC、BC的矢量方向的絕對北向基準引出到法線方向修正后的棱鏡，完成用戶使用的方向基準的引出。本發(fā)明采用形變補償技術，在不采用光學成像測量技術的基礎上，完成高精度的北向基準的引出。

技術領域

本發(fā)明涉及一種設置于載體上的方向基準引出裝置及方法，屬于高精度方向基準測量技術領域。

背景技術

現(xiàn)有的光學方向基準引出方法為通過常規(guī)方式獲取CGCS2000(2000國家大地坐標系)坐標系下的絕對北向基準，然后采用光學成像測量技術將該絕對北向基準引出到用戶使用的方向上，且用戶使用的方向基準必須是物理可見的直線。其中，現(xiàn)有技術中獲取絕對北向基準的方式包括：感知地球自轉的陀螺尋北方式、接收GNSS(Global NavigationSatellite System，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))導航衛(wèi)星信號的衛(wèi)星尋北方式、以及依賴現(xiàn)有大地測量成果的地標基準方式。其中，大地測量的地標基準一般是通過地標+天文測量的方法獲得的。而物理可見的直線包括：自準直光(激光)或者直角棱鏡(或平面鏡)的外(或者內)法線。

具體的，如圖1所示，用戶使用的是點P位置的直角棱鏡的法線方向，AN方向是絕對北向，通過測量AB的方向，即得到∠NAB的準確數(shù)值，并通過光學成像測量的方式測量∠BAP的準確數(shù)值，最后即可求得∠NAP的數(shù)值從而進行用戶基準修正，并將絕對北向基準引出到用戶使用的方向上。上述的基準引出的方法精度很高，可以達到幾個角秒精度，但是由于光在介質中傳播不穩(wěn)定，受環(huán)境因素影響較大，如出現(xiàn)溫度變化、風沙或雨雪霧環(huán)境時，均會影響基準引出的精度。另一方面，采用光學方向基準測量的成本高、測量裝置尺寸較大，不便于使用。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種高精度且非光學的設置于載體上的方向基準引出裝置及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種設置于載體上的方向基準引出裝置，包括基座，在所述基座上間隔設置多個天線，連接中間的所述天線的所述基座位置處與所述載體剛性連接，連接兩端的兩所述天線的所述基座位置處與所述載體柔性連接；在與其中一端的所述天線連接的所述基座底部設置有棱鏡。

其中，各所述天線呈直線型且等間隔的設置在所述基座上。

其中，所述天線為三個。

其中，所述棱鏡與所述基座垂直且與所述天線位置相對應。

其中，所述基座為一體式基座。

其中，所述天線為測量型衛(wèi)星天線。

其中，所述基座采用金屬材料制成。

其中，所述棱鏡為直角棱鏡。

一種方向基準引出方法，包括，

在載體上設置基座，在基座上間隔設置第一天線A、第二天線B和第三天線C，連接中間第二天線B的基座位置處與載體剛性連接，連接兩端第一天線A和第三天線C的基座位置處與載體柔性連接；在其中一端的基座底部設置棱鏡；其中，載體未發(fā)生形變時，棱鏡的法線方向與AB、AC、BC矢量方向平行；載體發(fā)生形變時，第一天線A、第二天線B和第三天線C呈弧形分布；

比較載體發(fā)生形變與載體不發(fā)生形變時AB、AC、BC的矢量方向之間的差異，獲取載體的形變特性；

根據(jù)載體的形變特性，對棱鏡的法線方向進行修正；