[實用新型]連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統

有效

• 申請號: 201721094231.9
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN207198335U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 趙立軍;李文一;韓勇;蘇國營;張晶;劉承宇;史永明;劉浩
• 申請（專利權）人: 中國地震局第一監測中心
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G05B19/042;G05D3/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統，包括基座(10)、旋轉臺(20)和控制單元，其特征在于，

所述基座(10)為測繪儀器標準基座；

所述旋轉臺(20)包括支撐桿(21)，所述支撐桿(21)的上部設有中心孔(22)，所述支撐桿(21)的頂部自下而上依次設有懸臂支撐板(23)、回轉支撐軸承(24)、從動齒輪(25)和GPS天線連接桿(26)；所述懸臂支撐板(23)的一端為與所述支撐桿(21)頂部形狀相同的圓環，所述回轉支撐軸承(24)的外圈、所述圓環和所述支撐桿(21)同軸連接；所述從動齒輪(25)套在所述GPS天線連接桿(26)上，所述GPS天線連接桿(26)的下部穿過所述從動齒輪(25)及所述回轉支撐軸承(24)的內圈后插入到所述支撐桿(21)上部的中心孔(22)中，所述GPS天線連接桿(26)、所述從動齒輪(25)和所述回轉支撐軸承(24)的內圈同軸連接；所述GPS天線連接桿(26)的頂部是用于與被測GPS天線連接的螺紋柱(27)；所述懸臂支撐板(23)的懸臂端固定有步進電機(28)，所述步進電機(28)的輸出軸上設有與所述從動齒輪(25)嚙合的主動齒輪(29)，所述步進電機(28)與一編碼器(30)相連，所述編碼器(30)用于反饋所述步進電機(28)的旋轉角度；

所述控制單元包括均與單片機控制器(31)相連的人機交互模塊(32)、GPS授時模塊(33)和電機驅動器(34)；所述GPS授時模塊(33)實現系統與GPS時間的時間同步；所述電機驅動器(34)與所述步進電機(28)相連，所述電機驅動器(34)根據單片機控制器(31)的指令輸出信號驅使所述步進電機(28)轉動；所述單片機控制器(31)與所述編碼器(30)相連，用于接收所述編碼器(30)反饋的電機旋轉角度信息，從而實現對所述GPS天線連接桿(26)的閉環控制。

2.根據權利要求1所述連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統，其特征在于，所述主動齒輪(29)與所述從動齒輪(25)的傳動比為8:1，所述主動齒輪(29)采用鍛鋼材質，所述從動齒輪(25)采用尼龍材質。

3.根據權利要求1所述連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統，其特征在于，所述回轉支撐軸承(24)的精度為P5等級。

4.根據權利要求1所述連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統，其特征在于，所述GPS天線連接桿(26)與所述回轉支撐軸承(24)的配合間隙最大為0.04mm，使得被測GPS天線旋轉的歸心誤差最大為0.06mm，以滿足GPS天線相位中心檢測。

5.根據權利要求1所述連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統，其特征在于，所述步進電機(28)采用60型步進電機，靜扭矩為3.0Nm，步進角為1.8°。

6.根據權利要求1所述連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統，其特征在于，所述編碼器(30)采用增量式光電旋轉編碼器，分辨率為1000脈沖/轉。

7.根據權利要求1所述連續旋轉法GPS天線相位中心檢測系統，其特征在于，所述單片機控制器(31)采用以C8051F020為CPU的單片機控制器；

通過所述單片機控制器(31)的脈沖、方向和使能三個IO端口發送信號至所述電機驅動器(34)以驅動步進電機(28)轉動；

通過所述單片機控制器(31)的SPI通信接口與具有按鍵組和顯示功能的人機交互模塊(32)實現人機交互，使用者通過人機交互模塊(32)設定所述GPS天線連接桿(26)的運行參數、觀察運行狀態，所述運行參數至少包括所述GPS天線連接桿(26)旋轉的時間序列和角度序列；

通過所述單片機控制器(31)的串行通信接口與所述GPS授時模塊(33)通信實時接收GPS衛星數據，從中提取出所需的UTC時間，并轉化為GPS時間，檢測過程中GPS天線的旋轉以此時間為基準；

通過所述單片機控制器(31)的計數器接口接收所述編碼器(30)發送的脈沖信息，反饋所述GPS天線連接桿(26)的旋轉角度信息，實現對旋轉臺的閉環控制。