[发明专利]一种航向发送设备及航向发送方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶设备，特别涉及到一种船舶航向时导航技术中的航向发送设备。

背景技术

船舶在航行时需要正确的、源头一致的航向信息，而船舶的航向信息是由各类传感器(例如磁罗经、陀螺罗经、光纤罗经)产生的。航向发送设备的功能是将传感器发出的航向角精确地发送给需要该信息的设备，例如自动舵、雷达、电子海图、航向复示器等。航向发送设备一方面可以提高发送功率，驱动更多的负载；另一方面可以使负载与传感器系统相互隔离，提高系统的可靠性。

航向发送设备的性能优劣会直接影响到船舶航向信息的正确性。现有技术中的航向发送设备多为模拟转模拟、模拟转数字或数字转数字型式，并且航向发送设备输出的接口航向信号格式单一、驱动能力弱、精度低、实时性差。

发明内容

本发明专利的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的航向发送设备。本发明的航向发送设备要能做到接收数字航向角，输出多路驱动能力强、高精度、高实时性和多格式的模拟航向角信息。

为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种航向发送设备，其特征在于，该航向发送设备包括有：

接口单元，该接口单元用于接收传感器发出的数字接口航向角信息，经格式转换后发送至运动控制单元；

运动控制单元，该运动控制单元用于接收接口单元发出的航向角度和发送单元的实际角度，进行比较计算，输出电压信号至运动执行单元；

运动执行单元，该运动执行单元包括有伺服放大器和执行电机，用于根据运动控制单元的电压信号，来驱动执行电机带动齿轮链和发送单元转动；

齿轮链和发送单元，发送单元根据负载需求选择不同的输出功率、电压、频率、速比的旋转变压器或自整角发送机，设计装配于齿轮链的各个传动级；

位置反馈单元，用于检测当前发送单元所处的实际角度，发送至运动控制单元。

在本发明的航向发送设备中，所述接口单元的传感器包括有磁罗经、陀螺罗经和光纤罗经。

在本发明的航向发送设备中，所述的运动控制单元中包括有DSP数字信号处理器，该处理器用于目标角度值和实际角度值的比较计算。

在本发明的航向发送设备中，所述齿轮链的传动级包括有1°/转、10°/转和360°/转。

一种基于上述航向发送设备的航向发送方法，所述接口单元接收到传感器发出的数字接口航向角后，作为目标角度发送至运动控制单元，位置反馈单元检测到当前发送单元所处的实际角度，反馈至运动控制单元，运动控制单元获得目标角度值和实际角度值后，进行比较计算，根据计算结果输出控制电压信号至伺服放大器，伺服放大器进行功率放大后，驱动执行电机带动齿轮链和发送单元向目标角度靠近，直至实际角度值和目标角度值相同，此时运动控制单元输出的控制电压为零，执行电机停止转动，如此形成一个航向发送的闭环回路。

基于上述技术方案，本发明的航向发送设备和航向发送方法与现有技术相比具有如下技术优点：

本发明是一种基于全新理念设计的航向发送设备，其主要功能是接收传感器发出的数字航向角，可输出多路模拟航向角，与现有技术同类产品相比，它具有驱动能力强、精度高、实时性高、输出格式多样化的优点。

附图说明

图1是本发明一种航向发送设备的原理结构框图。

图2 是本发明的航向发送设备及发送方法中实施例1的示意图。

具体实施方式

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

请看图1，由图可知。本发明的一种航向发送设备在结构组成上主要包括有接口单元、位置反馈单元、运动控制单元、运动执行单元、齿轮链和发送单元。各个组成部分的连接方式和功能描述如下：

接口单元用于接收传感器发出的数字接口航向角信息，经格式转换后发送至运动控制单元；运动控制单元用于接收接口单元发出的航向角度和发送单元的实际角度，进行比较计算，输出电压信号至运动执行单元；运动执行单元包括有伺服放大器和执行电机，用于根据运动控制单元的电压信号，来驱动执行电机带动齿轮链和发送单元转动；针对于齿轮链和发送单元，发送单元根据负载需求选择不同的输出功率、电压、频率、速比的旋转变压器或自整角发送机，将这些不同的发送单元设计装配于齿轮链的各个传动级；位置反馈单元用于检测当前发送单元所处的实际角度，发送至运动控制单元。