[发明专利]挠性体动态变形的组合测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种挠性体动态变形的组合测量装置，其特征在于包括GPS测量单元，INS测量单元和计算机处理单元，GPS测量单元和INS测量单元分别与计算机处理单元连接，其中GPS测量单元包括3个GPS天线、差分GPS接收机、电源和通信设备，3个GPS天线、通信设备和差分GPS接收机顺序连接，3个GPS天线和差分GPS接收机分别与电源连接；INS测量单元由光纤陀螺仪、电源和三轴加速度计顺序连接而成。

2.一种基于权利要求1所述的挠性体动态变形的组合测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在挠性载体上表面找到被测试变形点，在这一位置放置光纤陀螺仪、三轴加速度计和GPS主天线，监测挠性体的动态变形；

（2）以主天线位置为原点，分别在载体坐标系的X轴和Y轴方向各选取一测试点，放置辅助用GPS天线，使之与主天线形成两个基线，尽量使两基线成直角分布，基线长度可变，每个GPS天线接收GPS载波信号后得出相位差，以供解算基线长度；

（3）光纤陀螺仪和三轴加速度计放置在挠性体的测量点位置，通过实时监测载体的姿态变化，得出精准的挠性体变形；

（4）差分GPS接收机将GPS载波信号传输给计算机处理单元，光纤陀螺仪和三轴加速度计将测试信息传输给计算机处理单元；

（5）计算机处理单元接收相关数据，调用GPS测量变形模块、INS测量变形模块和遗传粒子滤波模块，实时解算速度、位置、姿态参数信息，估计变形量，校正光纤陀螺仪和三轴加速度计的参数误差。

3.根据权利要求2所述的挠性体动态变形的组合测量装置的测量方法，其特征在于：所述的步骤（5）中计算机处理单元接收到GPS信号后，通过载波相位双差方程解算WGS-84坐标系下两基线长度，坐标系转化到地理坐标系下的投影后，由于载体坐标系的基线长度已知，解出载体坐标系到地理坐标系下的姿态转换矩阵，姿态转移矩阵的各参数通过反三角函数变化得到测试点的姿态，而被测点的姿态随着时间的变化情况即是该点的动态变形情况；计算机处理单元接受到光纤陀螺仪和加速度计的数据后，通过惯性参数解算和滤波器估计被测点的姿态，被测点的姿态随着时间的变化情况即是该点的动态变形情况。