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彈瞄準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重影響,已無法滿足現(xiàn)代應用的要求.利用最新科學技術方法,改造傳統(tǒng)陀螺儀,使其升級換代是該課題的主要任務.該文結合現(xiàn)代傳感技術和現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術,在理解陀

2、螺經(jīng)緯儀基本工作原理和基本結構的基礎上對其進行升級改造.課題完成了光標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)緯儀結構原理的基礎上,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.光標信號采集模塊的設計.根據(jù)課題需要,選擇東芝公司TCD1501D型CCD芯片,結合現(xiàn)代電子設計技術,利用復雜可編程邏輯器件CPLD完成CCD驅動電路的設計.并且根據(jù)陀螺經(jīng)緯儀的尺寸結構,實現(xiàn)了信號采集模塊的設計.2.DSP數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的設計.利用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術構建了陀螺經(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計和調(diào)試工作.3.成功研