[發明專利]一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺及測角方法

在審

• 申請號: 202011214233.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112306112A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉程;陳勇軍;陳平安;彭治軍;康凱
• 申請（專利權）人: 武漢華之洋科技有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 孫艷敏

1.一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺，包括若干編碼器(1)，其特征在于：還包括高頻測角機構(2)和上位機控制器(3)，所述編碼器(1)安裝在轉臺/搖擺臺的俯仰軸軸端和方位軸軸端，每個所述編碼器(1)通過相應的連接件(4)與高頻測角機構(2)連接，所述高頻測角機構(2)與上位機控制器(3)連接；

所述高頻測角機構(2)包括延時誤差檢測器(5)、誤差校對器(6)、時鐘發生器(7)、數據接收器(8)、全局時鐘發生器(9)和多路切換器(10)，所述多路切換器(10)與編碼器(1)連接并進行信息交互，延時誤差檢測器(5)、時鐘發生器(7)、數據接收器(8)均為一端與多路切換器(10)連接，另一端與誤差校對器(6)連接。

2.如權利要求1所述的一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺，其特征在于：所述編碼器(1)用于將相應的數據信號通過多路切換器(10)傳輸至延時誤差檢測器(5)、時鐘發生器(7)和數據接收器(8)，所述延時誤差檢測器(5)用于檢測編碼器(1)信號傳遞至高頻測角機構(2)途中的延時誤差，并將誤差數據傳送至誤差校對器(6)，經過誤差校對器(6)的校對計算后再將最終延時誤差值傳送至時鐘發生器(7)和數據接收器(8)，所述數據接收器(8)根據誤差數據對所接收到的數據信號時序進行相應的延遲采集。

3.如權利要求1所述的一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺，其特征在于：所述全局時鐘發生器(9)為無源晶振，所述全局時鐘發生器(9)用于為誤差檢測器(5)、誤差校對器(6)、時鐘發生器(7)、數據接收器(8)和多路切換器(10)提供基準時鐘。

4.如權利要求1所述的一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺，其特征在于：所述全局時鐘發生器(9)的時鐘頻率在50MHz～100MHz范圍內。

5.如權利要求1所述的一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺，其特征在于：所述俯仰軸軸端設置有俯仰測角元件，所述方位軸軸端設置有方位測角元件。

6.如權利要求5所述的一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺，其特征在于：所述方位測角元件、俯仰測角元件均選用絕對式圓光柵和相配合的讀數頭。

7.如權利要求1所述的一種帶有高頻測角機構的轉臺/搖擺臺，其特征在于：所述連接件(4)包括相互配合的線纜、滑環及接插件。

8.一種基于權利要求1至7中任一項所述高頻測角機構的測角方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、高頻測角機構(2)向編碼器(1)發送時鐘信號；

S2、編碼器(1)進行測角并將角度信號發送至高頻測角機構(2)的數據接收器(8)；

S3、所述數據接收器(8)將角度信號延時時間信號發送至延時誤差檢測器(5)，轉入步驟S4；

S4、重復步驟S1～S3若干次，轉入步驟S5；

S5、延時誤差檢測器(5)對系統進行若干次回路總延時時間檢測，然后將若干次檢測數值T¹、T²、……、Tⁿ發送給誤差校對器(6)；

S6、誤差校對器(6)判斷T¹、T²、……、Tⁿ的差值是否超過限定閾值，若超過閾值，轉入步驟S1；否則，轉入步驟S7；

S7、誤差校對器(6)對T¹、T²、……、Tⁿ進行均值化處理，并乘以系統的時鐘基準參數Φ，得到最終時間誤差系數T_FLNAL＝(T¹+T²+……+Tⁿ)*Φ/n，將T_FLNAL傳送給時鐘發生器(7)和數據接收器(8)，轉入步驟S8；

S8、數據接收器(8)在保證時鐘發生器(7)信號MA的時序的基準上，對數據接收器(8)的接收時序做向后移T_FLNAL時間再進行數據采集的操作，完成對測角算法的補償和優化，完成高頻測角。

9.如權利要求8所述的一種基于高頻測角機構的測角方法，其特征在于：在所述步驟S1和S2的信號傳輸過程中，有3次數據時間延時：第一次發生在高頻測角機構(2)向編碼器(1)發送時鐘信號時，從高頻測角機構(2)發送時鐘信號到編碼器(1)接收到信號的過程中產生傳輸延時時間T1，第二次發生在編碼器(1)內部信號鎖存和角度處理，產生編碼器處理延時時間T2，第三次發生在編碼器(1)向高頻測角機構(2)傳送角度信號時，從編碼器(1)發送信息到高頻測角機構(2)接收到信息的過程中產生角度信號傳輸延時時間T3，將T1、T2和T3組合后，即系統總延時時間T。