專利名稱：具有直觀測定方位角的望遠鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種望遠鏡，確切講是一種具有直觀測定方位角的望遠鏡。
背景技術：
現在望遠鏡上"^配置機械式羅盤。機械式羅盤是利用油中浮起的磁 針指示方向，在地球磁場的作用下，磁針的兩極轉動表明物體的方位角。 機械式羅盤缺點是測定物體的方位角時，不能直接精確讀數。精度太低。 在使用時必須嚴格將羅盤水平放置，上下傾斜的范圍小。
發明內容
本發明的目的是提供一種可以方便、直觀的給出精確方位角的具有直 觀測定方位角的望遠鏡。
本發明的目的是這樣實現的，具有直觀測定方位角的望遠鏡，至少包 括望遠鏡、方位角指示裝置，其特征是其中方位角指示裝置用于將方位 角通過數字信息顯示在雙目望遠鏡的顯示器單元上。
所述的顯示單元包括分劃板、液晶屏，分劃板位于雙目望遠鏡的目鏡 像面位置，像面分為觀察區和顯示區，觀察區內刻有分劃刻線用于瞄準目 標，顯示區通過液晶屏顯示航向角，航向角根據計算結果即時刷新，分劃 板的顯示區與液晶屏平面固定。
所述的顯示器單元包括有照明光源，觀察區視場內光線較暗時，照明 光源用于提供照明。
所述的液晶屏位于分劃板下側，雙目望遠鏡鏡筒的目鏡成像面上。 所述的方位角指示裝置至少包括一個磁通傳感單元用于測量X, Y， Z
三軸坐標的的 磁場矢量的垂直分量信息， 一個加速度測量傳感單元用
于測量X， Y, Z三軸的角度信息，一處理單元用于將X， Y， Z三軸的角度 信息和磁通信息迸行處理，得到方位角數字信息。
所述的磁通傳鮮元包括三個磁通傳感器,分別對X， Y， Z軸的地球 磁場進行傳感，并與磁通處理電路連接，由磁通處理電路給出X, Y, Z軸 的磁通信息。
所述的X、 Y、 Z軸三個磁通傳感器相互嚴格的垂直，通過在三個SEN 一S65磁通傳感器連接的校正焊盤，保證其精度。
所述的得到方位角數字信息是通過如下過程實現的-1)當電路板平面任意傾斜時，可通過三個相互垂直的磁通傳感器 SEN-S65分別測得X、 Y、 Z三個方向的磁場強度，分別記作X、 Y、 Z，并通過加速度傳感器ADXL202分別測得X軸和Y軸與水平基準面的傾角Z
2) 設C-ZXOXX^ B=ZYOY，， C1是X軸傾角，B1是Y軸傾角Z YOYY;
3) 通過已知條件B、 C、可推倒出.-C1=C,
B1=ARCSIN S歸/COSC，
4) 通過B1、 C1和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSCl—Y*SINCl*SIMBl-ZSINCl*COSBl; YY=Y*COSBl— Z承S歸l
5) 通過計算得到X、 Y的偏移量和修正值，存儲在臨時單元；
6) 通過矢量XX、 YY可以得出與正確方向的夾角。 本發明的特點是由于采用磁通傳感部分測出X， Y， Z三軸坐標的磁
通傳給MCU，加速度測量部分測出X， Y， Z三軸的角度傳給MCU，由MCU 將X, Y， Z三軸的角度進行處理，將方位角顯示在LCD上。不僅增加了防 抖功能，提高了方位角顯示精度，并且使用更加方便。
下面結合實施例附圖對本發明作進一歩說明。
圖1是本發明實施例原理框圖2是方位角數字信息測量說明圖3是圖1中加速度測量部分電路圖4是圖1中電路圖； 圖5是實施例觀測效果圖6是顯示單元結構圖。
圖中1、處理單元；2、磁通傳感器控制單元；3、加速度測量單元； 4、顯示電路；5、電源電路；6、分劃板；7、磁通傳感器；；10、磁通處 理電路；11、液晶屏；12、觀察區；i3、顯示區；8、液晶屏；9、望遠鏡 本體M、航向角；15、照明光源。
具體實施例方式
方位角指示裝置如圖1所示，包括處理單元l、磁通傳感器控制單元
2、加速度測量單元3、顯示電路4及電源電路5;磁通傳感器控制單元2、 加速度測量單元3、顯示電路4分別與處理單元1的接口電連接，處理單 元1、磁通傳感器控制單元2、加速度測量單元3及顯示電路4由電源電 路5供電。
磁通傳感器控制單元2用于測量X, Y， Z三軸坐標的的地球磁場矢量 的垂直分量信息；而加速度測量單元3用于測量X, Y， Z三軸的角度信息，最后由處理單元1將X, Y， Z三軸的角度信息和磁通信息迸行處理，得至 方位角信息，再將方位角信息顯示在望遠鏡本體9上的液晶屏8上。
磁通傳感器控制單元2包括三個磁通傳感器7和磁通處理電路10, X、 Y、 Z軸三個SE^S65磁通傳感器7相互嚴格的垂直，分別對X, Y， Z軸的 地球磁場信息進行傳感，得到的電信號送到磁通處理電路10進行處理， 由磁通處理電路1()給出X， Y, Z軸的磁強度信息。磁通處理電路l()采用 PNI公司的PW11096磁通控制器。磁通傳感器7是SEN-S65磁通傳感器。 磁通傳感器控制單元2、加速度測量單元3及處理單元1得到方位角 數字信息可結合圖2及下述步驟進行說明加以了解如圖2所示，當電路 板平面任意傾斜時，可通過三個相互垂直的磁通傳感器SEN-S65分別測得 X、 Y、 Z三個方向的磁場強度，分別記作X、 Y、 Z,并通過加速度傳感器 ADXL202分別測得X軸和Y軸與水平基準面的傾角ZXOXX和ZYOY，。
設OZXOXX， B-ZYOY', Cl是X軸傾角，Bl是Y軸傾角(Z YOYY);這樣可通過已知條件B、 C、可推倒出 C1=C，
B=ARCSIN(SINB/COSC)， 再通過B、CI和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSC 1-Y*SINC 1 *SIMB 1-ZSINC1 *COSB 1; YY=Y*COSBl— Z*SINB1
最后通過計算得到X、 Y的偏移量和修正值，存儲在臨時單元；再通 過矢量XX、 YY可以得出與正確方向的夾角。
磁通傳感器控制單元2具體連接見圖3所示，(這是一個具體的實施例 電路，任何對圖3的不清楚的情況，請參考廠家給出的SEN—S65和 PW11096具體的使用和電路)。
方位角指示裝置的電源電路如圖4所示。整個電子部分采用兩節串聯 的150mA的A76錄丑扣電池作為電源,系統的供電電壓為3. 0V。在按下POWER 鍵以后，Qll導通，CPU上電，然后發出低電平信號BfR—ON,導通Q12，穩 定Q11，以實現系統的穩定供電。工作時，按下電源鍵，即給系統的MCU上 電。同時，系統發出控制信號，使得系統的電源系統穩定供電。
雙目望遠鏡調校后雙目觀測的視場如圖5所示，它如同一個單目的視 場，視場或像面分為觀察區12和顯示區13，觀察區12內刻有分劃板6， 分劃板6的分劃刻線用于瞄準目標，顯示區13通過液晶屏li顯示航向角 14，航向角14根據計算結果即時刷新，分劃板6與液晶屏8平面固定在 望遠鏡本體9內，且可調整到雙目望遠鏡的目鏡像面位置。
如圖6所示，分劃板6—般固定有照明光源15,當觀察區12視場內 光線較暗時，照明光源15用于提供照明。以滿足液晶屏11的照度需求。
權利要求
1、具有直觀測定方位角的望遠鏡，至少包括望遠鏡、方位角指示裝置，其特征是其中方位角指示裝置用于將方位角通過數字信息顯示在雙目望遠鏡的顯示器單元上。
2、 根據權利要求l所述的具有直觀測定方位角的望遠鏡，其特征是: 所述的顯示單元包括分劃板(6)、液晶屏(8)，分劃板(6)位于雙目望遠鏡的目鏡像面位置，像面分為觀察區(12)和顯示區(13)，觀察區(12) 內刻有分劃刻線用于瞄準目標，顯示區(13)通過液晶屏(11)顯示航向 角(14),航向角(14)根據計算結果即時刷新，分劃板(6)的顯示區(13) 與液晶屏(11)平面固定。
3、 根據權利要求l所述的具有直觀測定方位角的望遠鏡，其特征是-所述的顯示器單元包括有照明光源(15),觀察區(12)視場內光線較暗 時，照明光源(15)用于提供照明。
4、 根據權利要求2所述的具有直觀測定方位角的望遠鏡，其特征是 所述的液晶屏(8)位于分劃板(6)下側，雙目望遠鏡鏡筒的目鏡成像面 上。
5、 根據權利要求l所述的具有直觀測定方位角的望遠鏡，其特征是 所述的方位角指示裝置至少包括一個磁通傳感單元用于測量X， Y， Z三軸 坐標的的地球磁場矢量的垂直分量信息， 一個加速度測量傳感單元用于測 量X， Y， Z三軸的角度信息,一處理單元用于將X， Y， Z三軸的角度信息 和磁通信息進行處理，得到方位角數字信息。
6、 根據權利要求5所述的具有直觀灘定方位角的望遠鏡，其特征是 所述的磁通傳感單元包括三個磁通傳感器(7)，分別對X， Y, Z軸的地球 磁場進行傳感，并與磁通處理電路連接，由磁通處理電路給出X, Y, Z軸 的磁通信息。
7、 根據權利要求6所述的具有直觀測定方位角的望遠鏡，其特征是-所述的X、 Y、 Z軸三個磁通傳感器(7)相互嚴格的垂直，通過在三個SEN 一S65磁通傳感器(7)連接的校正焊盤，保證其精度。
8、 根據權利要求r所述的具有直觀測定方位角的望遠鏡，其特征是所述的得到方位角數字信息是通過如下過程實現的1) 當電路板平面任意傾斜時，可通過三個相互垂直的磁通傳感器(7) SEN-S65分別測得X、 Y、 Z三個方向的磁場強度，分別記作X、 Y、 Z,并 通過加速度傳感器ADXL2(》2分別測得X軸和Y軸與水平基準面的傾角Z XOXX和ZYOY，；2) 設C-ZXOXX^ B=ZYOY'， Cl是X軸傾角，Bl是Y軸傾角Z YOYY;3) 通過已知條《牛B、 C、可推倒出C1=C，Bl= ARCSIN SINB/COSC ，4) 通過B1、 C1和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSCl-Y*SINC1 *SIMB1 -ZSINC J *COSBl; YY=Y*COSBl— Z*SINB15) 通過計算得到X、 Y的偏移量和修正值，存儲在臨時單元；6) 通過矢量XX、 YY可以得出與正確方向的夾角。
全文摘要
具有直觀測定方位角的望遠鏡，至少包括望遠鏡、方位角指示裝置，其特征是其中方位角指示裝置用于將方位角通過數字信息顯示在雙目望遠鏡的顯示器單元上。它可以方便、直觀的給出精確方位角，不僅增加了防抖功能，提高了方位角顯示精度，并且使用更加方便。
文檔編號G01C17/30GK101295071SQ200810150038
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月12日 優先權日2008年6月12日
發明者孔令明, 金排江 申請人:西安北方光電有限公司