全自動陀螺經(jīng)緯儀自動尋北系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、陀螺經(jīng)緯儀是一種能夠測定真北方位的自主定向儀器，它在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。國內(nèi)的陀螺經(jīng)緯儀大多需要人工操作才能完成尋北測量，不僅尋北速度較慢而且尋北精度也因操作人員素質(zhì)差異而不同。目前，西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)研制出了全自動、高精度的陀螺經(jīng)緯儀，為了自主研制我國的全自動陀螺經(jīng)緯儀，以JT-15型上架式陀螺經(jīng)緯儀為基礎(chǔ)，設(shè)計了自動尋北系統(tǒng)，最終實現(xiàn)了陀螺經(jīng)緯儀的全自動化。 課題所設(shè)計的自動粗尋北系統(tǒng)能將處于水平面內(nèi)任意方位的

2、陀螺經(jīng)緯儀旋轉(zhuǎn)到粗北方位，其精度控制在±30"以內(nèi)，時間控制在1分鐘以內(nèi)。粗尋北完成后需下放陀螺靈敏部進(jìn)行精尋北，精尋北完成后需上托陀螺靈敏部再停機(jī)，以步進(jìn)電機(jī)為核心的自動升降機(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的手動完成陀螺靈敏部的上托和下放。 為了提高對陀螺靈敏部自動升降機(jī)構(gòu)以及自動粗尋北系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)平臺的控制精度，采用TA8435H芯片設(shè)計了8細(xì)分的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，并使系統(tǒng)電路實現(xiàn)了小型化。 自動讀數(shù)系統(tǒng)采

3、用CCD器件將光標(biāo)的光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出后被單片機(jī)采集，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后由軟件實現(xiàn)求光標(biāo)中心的計算，計算出來的光標(biāo)中心值將被發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行更復(fù)雜的尋北計算；同時，單片機(jī)也接收來自上位機(jī)的控制指令。因USB2.0接口具有即插即用、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，課題選用CY7C68013A芯片設(shè)計了USB2.0接口用于單片機(jī)與上位機(jī)間通信。 實驗結(jié)果表明，全自動陀螺經(jīng)緯儀能在上電后不需人工干預(yù)就能完成整個尋北過程，直至得出尋北結(jié)果；儀