陀螺經(jīng)緯儀自動測量系統(tǒng)儀器化的研究.pdf

1、該課題是和航天部十院及徐州光學(xué)儀器廠合作的研究課題,目的是實現(xiàn)陀螺經(jīng)緯儀尋北自動測量系統(tǒng)的儀器化.陀螺經(jīng)緯儀是工程測量及導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)中用以定向和確定方位角的主要儀器之一,廣泛用于軍事、測繪,礦山開采等領(lǐng)域.傳統(tǒng)的陀螺經(jīng)緯儀尋北時大多采用人工測量,測量速度慢,勞動強度大,使得測量精度受到嚴(yán)重影響,已無法滿足現(xiàn)代應(yīng)用的要求.利用最新科學(xué)技術(shù)方法,改造傳統(tǒng)陀螺儀,使其升級換代是該課題的主要任務(wù).該文結(jié)合現(xiàn)代傳感技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù),在理解陀

2、螺經(jīng)緯儀基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對其進行升級改造.課題完成了光標(biāo)信號采集模塊及基于數(shù)字信號處理器(DSP)的自動測量系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計和調(diào)試工作,最終研制出了自動測量系統(tǒng)的樣機.通過大量實驗表明,在不改變陀螺經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上,加入信號采集和數(shù)據(jù)處理的自動讀數(shù)系統(tǒng)樣機,使陀螺經(jīng)緯儀的尋北測量不但可以極大地減少操作人員的勞動強度,而且可以有效地提高其尋北精度,精度由原來的不大于30角秒(1 σ)提高到了不大于10角秒(1 σ).

3、該課題的研究內(nèi)容主要包括以下三個方面:1.光標(biāo)信號采集模塊的設(shè)計.根據(jù)課題需要,選擇東芝公司TCD1501D型CCD芯片,結(jié)合現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù),利用復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD完成CCD驅(qū)動電路的設(shè)計.并且根據(jù)陀螺經(jīng)緯儀的尺寸結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了信號采集模塊的設(shè)計.2.DSP數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的設(shè)計.利用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)構(gòu)建了陀螺經(jīng)緯儀運動信號的數(shù)據(jù)采集和信號處理的軟硬件系統(tǒng).現(xiàn)已完成了整個系統(tǒng)的硬件電路和處理軟件的設(shè)計和調(diào)試工作.3.成功研