[发明专利]一种重力垂线偏差测量装置

说明书

本发明属于重力测量技术，涉及一种重力垂线偏差测量装置，包括天文相机(1)、旋转轴(2)、惯性测量组件(3)、旋转电机(4)、三角架(5)、控制计算机(6)、卫星导航接收机(7)，天文相机(1)和惯性测量组件(3)通过旋转轴(2)捷联安装，构成重力垂线偏差一体化测量组件，该组件通过旋转电机(4)安装于三角架(5)上，并在旋转电机(4)驱动下可以进行旋转，该组件及旋转电机(4)、卫星导航接收机(7)通过电缆与控制计算机(6)连接。本发明重力垂线偏差测量装置无需手动调平，依靠惯性测量组件(3)测量水平，天文相机(1)测量恒星，卫星导航接收机(7)测量地理经纬度，自动计算当地重力垂线偏差，提高了系统的作业速度。

技术领域

本发明属于重力垂线偏差测量技术，涉及一种新重力垂线偏差测量装置。

背景技术

图1为一种已有重力垂线偏差测量装置，数字天顶摄影测量仪。重力垂线偏差测量装置能够测量地球天文经度和天文纬度，经过与地理经度、地理纬度作差，就能求得重力垂线偏差。数字天顶摄影测量仪采用天文相机1和水平仪9相结合，水平仪9一般为数字水准仪或水泡水平仪。测量重力垂线偏差时，系统先根据水平仪9的测量结果，通过调平转置8把安装台10调平，然后利用天文相机1观测恒星，控制计算机6根据天文相机1、卫星导航接收机7的测量结果，计算重力垂线偏差。这种重力垂线偏差测量装置需要依靠水平仪9对安装台10进行调平，为了保证高精度测量，需要长时间精细调整，一般静态点需要的时间为30分钟以上，作业效率较低。

发明内容

本发明的目的是：提出一种新的重力垂线偏差测量装置，采用了能够旋转的惯性测量组件，以提高重力垂线偏差测量系统的作业效率。

本发明的技术方案是：一种重力垂线偏差测量装置，包括天文相机1、旋转轴2、惯性测量组件3、旋转电机4、三角架5、控制计算机6、卫星导航接收机7，天文相机1和惯性测量组件3通过旋转轴2捷联安装，构成重力垂线偏差一体化测量组件，该组件通过旋转电机4安装于三角架5上，并在旋转电机4驱动下可以进行旋转，该组件及旋转电机4、卫星导航接收机7通过电缆与控制计算机6连接。

惯性测量组件3包括高精度三轴陀螺和高精度三轴加速度计。

天文相机1部分包括天文望远镜和成像装置，成像装置可采用可见光或红外探测器。

控制计算机6用于控制旋转电机4调整重力垂线偏差一体化测量组件的旋转，并根据天文相机1、惯性测量组件3、卫星导航接收机7的测量结果，自动计算重力垂线偏差。

惯性测量组件3在控制计算机6控制下，绕旋转电机轴进行旋转。控制计算机6采用惯性测量组件3的输出数据，估计加速度计和陀螺的误差，并计算高精度的水平基准。得到高精度水平基准后，停止旋转，控制计算机6内置天文星历计算软件计算恒星位置，并采用天文相机1输出的星图、卫星导航接收机7输出的地理经纬度，计算重力垂线偏差。

本发明的优点是：提高重力垂线偏差测量的自动化程度和作业效率。

附图说明

图1是已有的数字天顶摄影测量仪的组成示意图；

图2是本发明重力垂线偏差测量装置的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

下面对本发明做进一步详细说明。参见图2，一种重力垂线偏差测量装置，包括天文相机1、旋转轴2、惯性测量组件3、旋转电机4、三角架5、控制计算机6、卫星导航接收机7，天文相机1和惯性测量组件3通过旋转轴2捷联安装，构成重力垂线偏差一体化测量组件，该组件通过旋转电机4安装于三角架5上，并在旋转电机4驱动下可以进行旋转，该组件及旋转电机4、卫星导航接收机7通过电缆与控制计算机6连接。

惯性测量组件3包括高精度三轴陀螺和高精度三轴加速度计。