[发明专利]一种惯性定位定向设备方位引出装置及其标校方法

说明书

本发明公开了一种惯性定位定向设备方位引出装置及其标校方法，该装置包括棱镜组件、棱镜调整组件和水泡组件；棱镜组件包括可转动地设置在底座上的棱镜支架和设置在其内侧的直角棱镜；棱镜调整组件和水泡组件分别设置在棱镜支架相邻侧侧壁处；棱镜调整组件通过相互配合的螺钉支架、调整块和上、下调整螺钉实现直角棱镜的棱脊调节；水泡组件通过角度可调的安装座和设置在安装座内的水泡实现柱形水泡的轴线相对于直角棱镜的棱脊平行状态调节；该装置通过两台自准直经纬仪实现标校水泡轴线与直角棱镜棱脊相平行；该装置及其标校方法不仅能够满足惯性定位定向设备方位引出装置高精度和大角度的直角棱镜棱脊水平的调整要求，调节过程方便快捷、效率高。

技术领域

本发明涉及惯性定位定向设备方位引出与航向精度验证技术领域，特别涉及一种惯性定位定向设备方位引出装置及其标校方法。

背景技术

惯性定位定向设备由惯性测量单元、里程计和高度计组成，配备于军用载车上，能自主实时地为军用载车提供位置和三维姿态信息。军用载车车载试验将惯性定位定向设备安装于军用载车上在实际路况上运动，对比惯性定位定向设备输出导航值与基准值以获得其导航精度，是惯性定位定向设备在生产厂家进行调试和验收时评价其导航精度的一个关键试验。由于军用载车内体积和安装面积有限，不能安装一个导航精度比惯性定位定向设备高1个数量级的基准惯导作为惯性定位定向设备导航精度评定的基准值，需要使用附属设备对惯性定位定向设备的导航精度进行评定。因此，通常地，利用地质测绘标准点作为位置基准，利用水平仪作为水平姿态基准，利用陀螺经纬仪的出射光线作为方位基准。特别的，需要利用安装于惯性定位定向设备中的惯性测量单元上的方位引出装置将陀螺经纬仪的出射光线返回陀螺经纬仪才能获得惯性定位定向设备的基准航向值。

目前广泛使用直角棱镜作为惯性定位定向设备方位引出装置，其优点是陀螺经纬仪的出射光线不必与镜面法线等高，只要满足出射光线能照射到直角棱镜区域的要求，大大降低了架设陀螺经纬仪和瞄镜的难度。然而，直角棱镜的棱脊必须与大地水平才能保证方位引出的精度，为保证这个要求，专利CN102062597A公开了一种波罗棱镜方位基准测量仪，专利CN103033172A公开了一种基于屋脊棱镜的方位基准镜，专利CN103017792A公开了一种方位基准镜，上述这些已公开的技术方案利用水平可调的直角棱镜安装基座调整直角棱镜棱脊的水平，目前主要应用于室内或场外惯性设备的方位基准；然而，由于以下两点原因，这些现有技术无法直接应用于惯性定位定向设备方位引出装置：1)现有技术的水平调整机构采用螺母弹簧方案，只能对直角棱镜棱脊进行小角度的水平调整，无法满足军用载车在上坡或下坡时方位引出装置大倾斜角度环境下对直角棱镜棱脊进行大角度水平调整的要求；2)没有提出明确的标校方法，无法确保方位引出精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决现有技术存在的无法实现方位引出装置大角度水平调整的要求以及没有明确的标校方法无法满足惯性定位定向设备方位引出精度的问题的惯性定位定向设备方位引出装置。

本发明的另一目的是提供一种上述惯性定位定向设备方位引出装置的标较方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种惯性定位定向设备方位引出装置，包括设置在底座上的棱镜组件、棱镜调整组件和水泡组件；其中，

棱镜组件设置在开设于底座的棱镜组件安装孔内，其包括自下而上依次设置的棱镜支架、直角棱镜和棱镜压板；棱镜支架能够相对于底座转动地设置在棱镜组件安装孔内，在棱镜支架上部开设有与直角棱镜尺寸与形状相适应的棱镜安装槽，使直角棱镜以直角棱镜镜面与棱镜支架的顶面相平行的方式设置在棱镜安装槽内，直角棱镜通过棱镜压板固定在棱镜安装槽内；

棱镜调整组件和水泡组件分别设置在棱镜支架相邻的两个侧壁邻侧；其中，