[发明专利]一种舰载经纬仪的船摇视轴稳定的方法

摘要

一种舰载经纬仪的船摇视轴稳定的方法，涉及伺服控制系统领域，解决舰载经纬仪在没有船上姿态测量数据的情况下，实现经纬仪视轴稳定的问题。在舰载经纬仪的底座安装一台测量姿态的局部基准，利用局部基准的姿态测量数据去修正由船摇引起的经纬仪视轴晃动，实现经纬仪在船摇晃动下的视轴稳定。本发明中利用局部基准的姿态测量数据，经过大地坐标到甲板坐标的坐标转换，计算出经纬仪在船摇晃动下的速度修正量，送到经纬仪伺服控制的速度回路参与速度运算，从而抑制了经纬仪的船摇扰动，实现了船摇晃动下的视轴稳定。本发明适用于舰载经纬仪的视轴稳定跟踪，特别是针对舰载、车载经纬仪的视轴稳定跟踪具有显著效果。

主权项

一种舰载经纬仪的船摇视轴稳定的方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、将局部基准安装在经纬仪底座的下部或者一侧，使局部基准的Y轴线与船的纵摇线平行，局部基准的X轴线与船的首尾线平行；步骤二、采用局部基准的姿态数据，根据大地坐标系到甲板坐标系的转化公式，分别计算出经纬仪的方位角的角度修正值和速度修正值以及俯仰角的角度修正值和速度修正值；所述方位角和俯仰角的修正角度计算公式为： Ac = tan - 1 { [ cos E [ cos R sin A + sin R sin P cos A ] + sin E sin R cos P ] / [ cos E cos P cos A - sin E sin P ] } Ec = sin - 1 { cos E [ - sin R sin A + cos R sin P cos A ] + sin E cos R cos P } 所述方位角和俯仰角的修正角速度计算公式为： Ecv = ω P cos R cos Ac - ω R sin Ac Acv = ω P sin R - tan Ec [ - ω R cos Ac - ω P cos R sin Ac ] 式中：A为经纬仪方位编码器的实测值；E为经纬仪俯仰编码器的实测值；R为局部基准测得的大地坐标系下Y轴角度值；P为局部基准测得的大地坐标系下X轴角度值；ωR为局部基准测得的大地坐标系下Y轴角速度值；ωP为局部基准测得的大地坐标系下X轴角速度值；Ac为经大地坐标系到甲板坐标系转换后的方位角的角度修正值；Ec为经大地坐标系到甲板坐标系转换后的俯仰角的角度修正值；Acv为经大地坐标系到甲板坐标系转换后的方位角的速度修正值；Ecv为经大地坐标系到甲板坐标系转换后的俯仰角的速度修正值；步骤三、将步骤二计算出的方位角的速度修正值Acv和俯仰角的速度修正值Ecv输入到经纬仪的速度回路，用公式表示为：  eka = ya - aa + Acv eke = ye - ee + Ecv 其中：eka为经纬仪方位速度回路的速度偏差；eke为经纬仪俯仰速度回路的速度偏差；ya为经纬仪方位速度回路的速度输入值；ye为经纬仪俯仰速度回路速度输入值；aa为经纬仪方位速度回路速度测量值；ee为经纬仪俯仰速度回路速度测量值； 获得方位速度回路的速度偏差和俯仰速度回路的速度偏差；实现对船摇扰动的修正，使视轴稳定。