[实用新型]连续旋转法GPS天线相位中心检测系统

权利要求书

1.一种连续旋转法GPS天线相位中心检测系统，包括基座(10)、旋转台(20)和控制单元，其特征在于，

所述基座(10)为测绘仪器标准基座；

所述旋转台(20)包括支撑杆(21)，所述支撑杆(21)的上部设有中心孔(22)，所述支撑杆(21)的顶部自下而上依次设有悬臂支撑板(23)、回转支撑轴承(24)、从动齿轮(25)和GPS天线连接杆(26)；所述悬臂支撑板(23)的一端为与所述支撑杆(21)顶部形状相同的圆环，所述回转支撑轴承(24)的外圈、所述圆环和所述支撑杆(21)同轴连接；所述从动齿轮(25)套在所述GPS天线连接杆(26)上，所述GPS天线连接杆(26)的下部穿过所述从动齿轮(25)及所述回转支撑轴承(24)的内圈后插入到所述支撑杆(21)上部的中心孔(22)中，所述GPS天线连接杆(26)、所述从动齿轮(25)和所述回转支撑轴承(24)的内圈同轴连接；所述GPS天线连接杆(26)的顶部是用于与被测GPS天线连接的螺纹柱(27)；所述悬臂支撑板(23)的悬臂端固定有步进电机(28)，所述步进电机(28)的输出轴上设有与所述从动齿轮(25)啮合的主动齿轮(29)，所述步进电机(28)与一编码器(30)相连，所述编码器(30)用于反馈所述步进电机(28)的旋转角度；

所述控制单元包括均与单片机控制器(31)相连的人机交互模块(32)、GPS授时模块(33)和电机驱动器(34)；所述GPS授时模块(33)实现系统与GPS时间的时间同步；所述电机驱动器(34)与所述步进电机(28)相连，所述电机驱动器(34)根据单片机控制器(31)的指令输出信号驱使所述步进电机(28)转动；所述单片机控制器(31)与所述编码器(30)相连，用于接收所述编码器(30)反馈的电机旋转角度信息，从而实现对所述GPS天线连接杆(26)的闭环控制。

2.根据权利要求1所述连续旋转法GPS天线相位中心检测系统，其特征在于，所述主动齿轮(29)与所述从动齿轮(25)的传动比为8:1，所述主动齿轮(29)采用锻钢材质，所述从动齿轮(25)采用尼龙材质。

3.根据权利要求1所述连续旋转法GPS天线相位中心检测系统，其特征在于，所述回转支撑轴承(24)的精度为P5等级。

4.根据权利要求1所述连续旋转法GPS天线相位中心检测系统，其特征在于，所述GPS天线连接杆(26)与所述回转支撑轴承(24)的配合间隙最大为0.04mm，使得被测GPS天线旋转的归心误差最大为0.06mm，以满足GPS天线相位中心检测。

5.根据权利要求1所述连续旋转法GPS天线相位中心检测系统，其特征在于，所述步进电机(28)采用60型步进电机，静扭矩为3.0Nm，步进角为1.8°。

6.根据权利要求1所述连续旋转法GPS天线相位中心检测系统，其特征在于，所述编码器(30)采用增量式光电旋转编码器，分辨率为1000脉冲/转。

7.根据权利要求1所述连续旋转法GPS天线相位中心检测系统，其特征在于，所述单片机控制器(31)采用以C8051F020为CPU的单片机控制器；

通过所述单片机控制器(31)的脉冲、方向和使能三个IO端口发送信号至所述电机驱动器(34)以驱动步进电机(28)转动；

通过所述单片机控制器(31)的SPI通信接口与具有按键组和显示功能的人机交互模块(32)实现人机交互，使用者通过人机交互模块(32)设定所述GPS天线连接杆(26)的运行参数、观察运行状态，所述运行参数至少包括所述GPS天线连接杆(26)旋转的时间序列和角度序列；

通过所述单片机控制器(31)的串行通信接口与所述GPS授时模块(33)通信实时接收GPS卫星数据，从中提取出所需的UTC时间，并转化为GPS时间，检测过程中GPS天线的旋转以此时间为基准；

通过所述单片机控制器(31)的计数器接口接收所述编码器(30)发送的脉冲信息，反馈所述GPS天线连接杆(26)的旋转角度信息，实现对旋转台的闭环控制。