海洋重力儀穩定平臺調平裝置與方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及海洋重力測量設備領域，具體而言，設及一種海洋重力儀穩定平臺調 平裝置與方法。
【背景技術】
[0002] 海洋重力儀是船艦上或潛水艇內使用的重力儀。在海洋中勻速直線航行條件下， 連續地進行重力測量，由于儀器安放在運動的船體上，受到垂直加速度和水平加速度W及 基座傾斜的影響很大。因此，通常會將整個重力儀放置于穩定平臺上，穩定平臺的主要功能 是隔離艦船等載體的俯仰和橫滾等角運動，使海洋重力儀的傳感器始終與地垂線保持平 行，使得海洋重力儀不受外界力矩干擾，從而提高海洋重力儀的測量精度。
[0003] 但是，現有的用于穩定海洋重力儀的平臺大多存在結構復雜，操作不便、調整時間 長、超調量大、穩定精度低，并且在載體角運動條件下，動態誤差較大。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種海洋重力儀穩定平臺調平裝置與方 法。
[000引第一方面，本發明實施例提供的一種海洋重力儀穩定平臺調平裝置，其包括臺體， 所述裝置包括：
[0006] 加速度數字參數獲得模塊，用于獲得所述臺體轉動的加速度數字參數；
[0007] 校正模塊，用于對獲得的加速度數字參數進行數字控制校正并生成控制量；
[0008] 數模轉換模塊，用于將所述控制量轉換成模擬電壓信號；
[0009] 控制模塊，用于根據獲得的模擬電壓信號控制所述臺體保持水平狀態。
[0010] 第二方面，本發明實施例還提供了一種海洋重力儀穩定平臺調平方法，其包括臺 體，所述方法包括：
[0011] 獲得所述臺體轉動的加速度數字參數；
[0012] 對獲得的加速度數字參數進行數字控制校正并生成控制扭矩信號；
[0013] 將所述控制扭矩信號轉換成模擬電壓信號；
[0014] 控制模塊，用于根據獲得的模擬電壓信號控制所述臺體保持水平狀態。
[0015] 與現有技術相比，本發明實施例提供的一種海洋重力儀穩定平臺調平方法與裝 置，通過利用加速度數字參數獲得模塊獲得臺體轉動的加速度數字參數，再利用校正模塊 對獲得的加速度數字參數進行數字控制校正并生成控制扭矩信號，并且利用數模轉換模塊 將所述控制扭矩信號轉換成模擬電壓信號，最后利用控制模塊根據獲得的模擬電壓信號控 制所述臺體保持水平狀態。通過上述的方式可將臺體由于艦船等載體的俯仰和橫滾角運動 造成臺體與水平面偏離角度消除，從而使得臺體與水平面平行，從而使得海洋重力儀的傳 感器始終與地垂線保持平行，使得海洋重力儀不受外界力矩干擾，從而提高海洋重力儀的 了測量精度。該海洋重力儀臺體穩定方法與裝置具有調整時間短、超調量小、穩態精度高， 在載體角運動條件下，動態誤差小的特點。
[0016] 為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合 所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應當理解，W下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對 范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據運 些附圖獲得其他相關的附圖。
[0018] 圖1為本發明較佳實施例提供的海洋重力儀穩定平臺調平裝置的電路連接框圖。
[0019] 圖2為本發明較佳實施例提供的海洋重力儀穩定平臺的結構示意圖。
[0020] 圖3為本發明較佳實施例提供的海洋重力儀臺體穩定方法的流程圖。
[0021] 圖4為本發明較佳實施例提供的圖3中的A部的流程圖。
[0022] 主要元件符號說明：加速度數字參數獲得模塊101，校正模塊102,數模轉換模塊 103,功率放大模塊104,控制模塊105,殼體100,框架200,臺體300,把手400,檢修板500,減 震結構600。
【具體實施方式】
[0023] 下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在 此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可WW各種不同的配置來布置和設計。因 此，W下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的 范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做 出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024] 應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發明的 描述中，術語"第一"、"第二"等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0025] 請參閱圖1，是本發明較佳實施例提供的一種海洋重力儀穩定平臺調平裝置，所述 海洋重力儀穩定平臺調平裝置包括加速度數字參數獲得模塊101、校正模塊102、數模轉換 模塊103、功率放大模塊104W及控制模塊105,加速度數字參數獲得模塊101、校正模塊102、 數模轉換模塊103、功率放大模塊104W及控制模塊105依次電連接。
[0026] 加速度數字參數獲得模塊101，用于獲得所述臺體300轉動的加速度數字參數。
[0027] 本實施例中，加速度數字參數獲得模塊101選用石英加速度計，石英加速度計具有 精度高、體積小、壽命長等特點，實用性強。如圖2所示，本發明實施例提供的海洋重力儀穩 定平臺包括基座、框架200W及臺體300,本實施例中，基座包括上下開口的殼體100,將殼體 100頂部開口的目的在于方便海洋重力儀的安裝和調節，將殼體100底部開口的目的在于一 方面減輕整個基座的自重，從而減輕本穩定平臺對載體造成的負荷。殼體100的外壁上可拆 卸連接有多個把手400,設置多個把手400的目的在于方便本海洋重力儀穩定平臺的搬運。 殼體100的底部設置有多個減震結構600。設置減震結構600目的在于減弱或者消除穩定平 臺在隨載體移動過程中的震動，從而既可W保證穩定平臺的結構穩定性，有效避免穩定平 臺發生損壞，又可W保證海洋重力儀測量時的穩定性，從而保證其測量海洋重力的精確性。
[0028] 框架200轉動連接于殼體100的內壁上。基座上設置有容納腔，框架200轉動連接于 容納腔內，臺體300轉動連接于框架200圍成的空腔內，框架200上設置有用于驅動臺體300 轉動的直流力矩電機，框架200相對于基座的旋轉軸和臺體300相對于框架200的旋轉軸相 互垂直，石英加速度計設置于臺體300,可用于感應臺體300的轉動的加速度。
[0029] 本實施例中，容納腔內設置有電連接器，殼體100對應電連接器的部位設置有檢修 口和用于遮擋檢修口的檢修板500,檢修板500可拆卸連接于殼體100外壁上，檢修板500上 設置有與電連接器接口匹配的避位孔。設置檢修口和檢修板500的目的在于當電連接器及 相關的電氣部分發生故障時，維修人員可W拆下檢修板500并通過檢修口對故障部分進行 檢修，而不用將故障部分從基座內拆下，從而大大提高了本穩定平臺檢修的便捷性。
[0030] 校正模塊102,用于對獲得的加速度數字參數進行數字控制校正并生成控制量。
[0031] 校正模塊102用于對獲得的加速度數字參數進行數字控制校正并生成控制量，依 據Gp(s) = (l/Kd)/(TmS+l)和控制量計算扭矩傳遞函數，并依據扭矩傳遞函數生成控制扭矩 信號。其中Gp(S)為扭矩傳遞函數、Tm為控制模塊105響應模擬電壓信號的時間系數，Kd為控 制量與所述臺體300的扭矩的比例系數。
[0032] 具體地，校正模塊102包括比較子模塊和調節子模塊，所述比較子模塊與所述調節 子模塊電連接。
[0033] 比較子模塊用于計算獲得的加速度數字參數與預存儲的標準加速度數字參數的 校正差值。