[实用新型]多功能自主导航仪

说明书

技术领域

本实用新型属于导航定位系统技术领域，具体地说，是涉及一种观测不依赖水天线，同时具有陆标定位、天文定位、光学动态测距和自动解算目标运动要素功能的自主导航仪。

背景技术

目前，船舶普航定位装备主要是航海六分仪和方位分罗经。航海六分仪主要用于测量天体高度求船位，因为仪器本身体积小、重量轻、使用方便，特别是自主式、抗干扰的性能，目前尚无更好的仪器取代它。在现代航海中虽有雷达、GPS导航仪等高精度无线电自动化定位装备，但在强电子干扰的背景下，这些导航仪器的自主抗干扰和辨别真伪的能力均较差，甚至可能完全失效。故航海六分仪在现代导航领域仍占有一席之地，是必备的航海仪器之一，IMO（国际海事组织）STCW78/95公约明确要求编制三副以上的商船必须配备航海六分仪。但是，普通航海六分仪具有如下缺点：一是观测天体高度依赖自然水天线，只有在晨光和昏影很短的时间内才能观测定位，定位时机受严重限制，一旦发生紧急状态，难以发挥六分仪的自主导航性能；二是定位时间长（观测时间单独计测，观测数据人工记录，观测结果手工完成），不能及时给出观测船位；三是定位精度低，不能满足特殊情况下的高精度定位要求。显然，普通航海六分仪难以满足未来紧急情况下的天文导航要求。方位分罗经主要用于观测陆标方位求船位，但在使用过程中也存在一定的缺陷：一是和航海六分仪一样，观测数据需要人脑记忆，定位结果需要人工绘算，定位时间长、可靠性差；二是需要暴露在甲板之上，因此极易遭到恶意破坏无法正常工作；三是需要固定安装，危急关头极有可能因为观测角度不合适而无法观测定位，进而失去先机陷入被动。而且，无论是航海六分仪还是方位分罗经都不具备动态测距功能，即观测海上运动目标的距离。因此，研究新型多功能自主导航仪，既能满足航海六分仪的一切使用，又具备方位分罗经的所有功能，同时增加光学动态测距功能，开发自动解算目标运动要素功能，具有十分重要的意义和价值。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能自主导航仪，既能自主定位又能光学动态测距，还能自动解算目标运动要素；而且，天文定位不再依赖水天线，定位时机大大增加；目标识别智能化、观测计算自动化，自动化程度和定位可靠性大大提高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种多功能自主导航仪，包括光学瞄准镜、双轴倾角传感器、电子方位仪、计算机和支撑架；所述光学瞄准镜、双轴倾角传感器和电子方位仪固定安装在支撑架上；所述计算机连接双轴倾角传感器和电子方位仪，读取导航信息。

所述光学瞄准镜用来光学瞄准观测目标；所述双轴倾角传感器的纵向敏感轴用来感知光学瞄准镜瞄准时观测目标的俯仰角信息，双轴倾角传感器的横向敏感轴用来感知系统的横倾角信息；所述电子方位仪用来感知光学瞄准镜瞄准时观测目标的方位角信息；所述计算机从双轴倾角传感器和电子方位仪读取观测目标的俯仰角信息、方位角信息和系统的横倾角信息，由内部程序自动完成系统设置、系统校准、目标识别以及定位、测距和目标运动要素解算。

进一步的，所述双轴倾角传感器的纵向敏感轴与光学瞄准镜的光线中心轴在同一平面，呈平行或小夹角相交状态；所述双轴倾角传感器的横向敏感轴垂直该平面。

又进一步的，所述电子方位仪的方位敏感轴与光学瞄准镜的光线中心轴平行。

再进一步的，上述双轴倾角传感器和电子方位仪由所述计算机的电池提供统一电源供电。

更进一步的，所述计算机为便携式计算机，固定安装在所述的支撑架上，与所述光学瞄准镜、双轴倾角传感器和电子方位仪组成一体化结构的手持式多功能自主导航仪。

优选的，所述便携式计算机通过两个标准串口从双轴倾角传感器和电子方位仪读取观测目标的俯仰角信息、方位角信息和系统的横倾角信息，由内部程序自动完成系统设置、系统校准、目标识别以及定位、测距和目标运动要素解算，进而实现了手持式多功能自主导航仪的全部功能。

本实用新型的多功能自主导航仪将传统航海六分仪和方位分罗经合二为一，集陆标定位、天文定位、光学动态测距和解算目标运动要素功能于一身，同时还具备其他无线电定位系统的特点—自动识别信标，自动解算观测结果，因此自动化程度大大提高。另外，同现有的定位手段相比，本实用新型的多功能自主导航仪还具备以下优势：