[发明专利]用于指北的惯性测量装置

说明书

本发明涉及一种惯性测量装置(1)，其具有用于确定北方并确定姿态角的惯性测量单元(4)、电池(5)和无线接口(6)，还具有壳体(2)，惯性测量单元(1)、电池(5)和接口(6)容纳在该壳体中。在壳体(2)上设置有提手(3)，该提手构造为单手提手，以便仅用单手常规地携带惯性测量装置(1)。

技术领域

本发明涉及一种惯性测量装置。

背景技术

惯性测量装置是已知的。例如，AU 2012 101 210 C4描述了一种惯性测量装置，其可以安装在地钻机的钻杆上，从而可以在实际钻孔操作之前确定钻头的指向。借助于惯性测量装置，可以精确地进行钻头的定向。之后将测量装置移除并开始钻孔过程。

除非设计为独立的便携式测量装置，否则惯性测量装置是难以操作并因此是不便利的。

发明内容

本发明的任务是提供一种惯性测量装置，与现有技术相比，其操作性得到了改善。

该任务通过具有权利要求1的特征的惯性测量装置以及具有并列权利要求的特征的系统来实现。有利的实施方式在从属权利要求中给出。

惯性测量装置包括：惯性测量单元，用于确定北方并确定姿态角；电池；无线接口；以及壳体，惯性测量装置、电池和接口容纳在该壳体中。在壳体上设置有提手，该提手构造为单手提手，以便仅用单手常规地携带测量装置。

惯性测量单元本身是已知的。惯性测量单元(英语为inertial measurementunit,IMU)是多个惯性传感器(例如加速度传感器和旋转速率传感器)的空间组合。为了检测六个可能的运动自由度，IMU具有：三个分别相互正交的加速度传感器(平移传感器)，用于检测x轴、y轴或z轴上的平移运动；三个相互正交的旋转速率传感器(陀螺仪传感器)，用于检测x轴、y轴或z轴上的旋转(环绕)运动。惯性测量单元为平移运动提供三个线加速度值作为测量值，为旋转速率提供三个角速度作为测量值。在惯性导航系统(INS)中，由IMU的针对线加速度的测量值，在补偿了重力加速度之后，通过积分确定线速度，并通过再次积分确定相对于参考点的空间位置。三个角速度的积分相对于参考点提供了空间中的定向。

电池用作能量存储器，并为测量单元和无线接口提供电能。测量装置的所有组件都被保护在壳体内。借助于单手提手，紧凑的壳体连同容纳在内的组件可以轻松地只用单手携带，类似于手提箱。由此使得测量装置非常易于移动和操作。

惯性测量单元可以具有寻北装置，该寻北装置具有三个陀螺仪和三个加速度传感器。在此，例如可以是一种IMU(Inertial Measurement Unit)，其具有布置在三重轴中的三个光纤陀螺仪和三个加速度传感器。加速度传感器可以构造为MEMS加速度传感器(微机电系统)。

惯性测量单元可以特别是构造为用于测量俯仰角和侧倾角。

电池可以构造为可充电电池。

电池可以能够更换地插入壳体内。这样可以轻松地将电池更换为备用电池。在此，可以有意义的是，借助于锁定装置将电池固定在装置中或壳体中，以确保在所有操作状态下电池都不会从壳体中以及从壳体中的为此设置的电池容纳部中掉出。

电池的可换性对于相对较低容量的电池的使用是有利的。由此就不必在测量装置中设置大容量、也可能相应地带来大重量的电池。相反，可以准备任意数量的备用电池，以便在必要时甚至在相对较短的周期内更换电池，从而可以实现测量装置的连续运行。

无线接口可以是蓝牙接口，例如以接口卡的形式设置在壳体中。无线接口使通过无线电与为此而设置在测量装置外部的设备(例如输出设备、显示设备或输入设备)传输信息成为可能。由此就无需使用电缆进行数据传输。