[發明專利]一種用于陀螺羅經的航向測量發送裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201810208265.9
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108709547B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 沈旻雅;吳龍軍;狄育花
• 申請（專利權）人: 中船航海科技有限責任公司
• 主分類號: G01C19/00
• 分類號: G01C19/00;G01C21/20
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發明公開了一種用于陀螺羅經的航向測量發送裝置及其測量方法，所述裝置包括齒輪鏈、接口單元、裝訂單元、顯示單元、編碼器和處理單元，本發明操作簡單、使用方便，只需開機時，引入磁羅經航向或進行人工裝訂，通過一次性簡單操作，即可確定陀螺羅經初始航向的整數位，在確定初始陀螺羅經航向后，無需借助外部信息或人工干預，處理單元根據編碼器信號的變化趨勢，就能判斷出方位環的轉動方向，從而對陀螺羅經航向的整數位進行遞增或遞減計算，得到準確、實時的陀螺羅經航向的整數位。

技術領域

本發明涉及船舶導航技術領域，特別是涉及一種用于陀螺羅經的航向測量發送裝置及其測量方法。

背景技術

陀螺羅經是一種不依賴于外部信息的自主導航設備，不僅可以為船舶導航提供精確可靠的航向信息，還能為其他船用設備提供方位基準。

陀螺羅經主要由控制部件、隨動部件、航向測量發送部件組成。控制部件用于利用地球自轉角速度和重力場的綜合效應，控制陀螺儀的自轉軸自動尋找真北。隨動部件用于使方位環、水平環始終實時、平穩跟蹤陀螺儀的自轉軸。航向測量發送部件用于測量方位環的旋轉角度(即陀螺羅經航向)，經隔離、轉換、驅動后，對外發送。

目前，用于陀螺羅經的航向測量發送部件的種類有以下幾種：

1多級旋轉變壓器型

一臺多級旋轉變壓器安裝在陀螺羅經的方位環上，轉值360°/轉。多級旋轉變壓器輸出與方位環所處角度相對應的模擬電壓，經模數轉換單元轉換后，可輸出精確角度值。這種方式雖然精度高、體積小，但是成本昂貴，且模數轉換單元線路復雜。

2自整角機型

一臺自整角機安裝在陀螺羅經的方位環上，轉值360°/轉。自整角機輸出與方位環所處角度相對應的模擬電壓，經模數轉換單元轉換后，可輸出角度值。這種方式雖然成本較低，但是測量精度不高，且模數轉換單元線路復雜。

3編碼器型

一臺編碼器安裝在陀螺羅經的方位環上，轉值360°/轉。編碼器輸出與方位環所處角度相對應的數字量角度值，經處理單元計算后可輸出角度值。這種方式若選用精度高的光電編碼器，則體積大、價格高；若選用精度低的光電編碼器，雖然體積小、價格低，但又無法滿足精度要求。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，設計出一種用于陀螺羅經的航向測量發送裝置及其測量方法。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種用于陀螺羅經的航向測量發送裝置，包括：

齒輪鏈，為多級齒輪傳動機構，固定在陀螺羅經的方位環上；

接口單元，用于獲取磁羅經航向并傳輸給處理單元，作為陀螺羅經初始航向的整數位；

裝訂單元，用于手動裝訂或修改陀螺羅經初始航向的整數位；

顯示單元，用于顯示陀螺羅經初始航向的整數位；

編碼器，安裝在齒輪鏈的末級齒輪的轉軸上，用于實時獲取末級齒輪的角位移并傳輸給處理單元；

處理單元，用于根據接收的磁羅經航向數據和編碼器角位移信號計算出陀螺羅經的實際初始航向，根據實際初始航向以及編碼器角位移信號的變化趨勢實時調整航向信息，并通過其輸出端口傳輸給負載。

作為優選地，所述方位環與齒輪鏈的首級齒輪的轉速比為360°/轉，即首級齒輪轉動一圈，方位環旋轉360°；方位環與末級齒輪的轉速比為1°/轉，即末級齒輪轉動一圈，方位環旋轉1°。

作為優選地，編碼器為絕對值型光電編碼器，其輸出信號格式為8位并行二進制碼，用于向處理單元發送1°/轉齒輪的數字量角度值。