一種超聲波式陀螺尋北儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高精度尋北儀，特別是一種超聲波式陀螺尋北儀，屬于方位指示領域。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術尤其是電子信息技術的突飛猛進，各種類型的高精度定向設備不斷被研制出，向著小型化、自動化、快速化的方向發展。各種軍用系統對自身在現代戰爭中的性能要求越來越高。
[0003]目前，國外尋北儀中有代表性的主要有以色列TAMAM分部生產的NFM、NFS和TDFS，國內有清華大學研制的靜電陀螺尋北儀及電子26所的CFN系列尋北儀。就國內外尋北儀研宄情況而言，國外文獻雖然對慣性技術研宄較為深入，但對陀螺尋北技術的研宄較少，多集中在利用慣導和GPS的組合使用定位定向研宄。國內對陀螺尋北技術研宄較為廣泛，主要可分為陀螺經瑋儀和尋北儀的研宄。但一方面，陀螺經瑋儀數據結構復雜，采樣時間較長，且對測量人員的專業性要求較高，另一方面，尋北儀的研宄多集中在二位置算法和四位置算法，這幾種算法較為成熟，自動化程度高，但要達到更高的測量精度較為困難。
[0004]為此，運用超聲波與陀螺相結合來解決上述問題，設計了一種超聲波式陀螺尋北儀。不僅克服了上述缺點，同時還使得尋北儀精度高，性能穩定，使用方便，操作簡單可靠。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種超聲波式陀螺尋北儀。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種超聲波式陀螺尋北儀，包括:陀螺儀、轉臺、箱體、超聲波發生器、超聲波接收器、開關、通波槽、刻度盤、指針、支撐柱、指示燈、電機1、傳動裝置1、A/D轉換器、放大器、濾波器、電源、單片機、電機I1、傳動裝置II，其特征在于:箱體正前方的外表面有開關、指示燈；箱體正上方有陀螺儀、轉臺、通波槽、支撐柱、超聲波發生器、超聲波接收器、刻度盤、指針；箱體內部有電機1、傳動裝置1、A/D轉換器、放大器、濾波器、電源、單片機、電機I1、傳動裝置II ;箱體正上方的超聲波發生器、超聲波接收器通過導線與單片機相連接；箱體正上方的陀螺儀通過可旋轉的導線與箱體內部的濾波器相連接；箱體正上方的轉臺、支撐柱與箱體內部的傳動裝置I相連接；箱體正上方的指針與箱體內部的傳動裝置II相連接；在箱體內部，單片機通過導線與A/D轉換器、電源、電機I1、開關、指示燈相連接；濾波器、放大器、A/D轉換器通過導線依次連接；傳動裝置1、電機1、電源通過導線依次連接；陀螺儀位于帶有通波槽的轉臺上方，都被支撐柱支撐著；超聲波發生器和超聲波接收器分別位于轉臺的兩側，超聲波發生器在上方，超聲波接收器在下方；指針位于刻度盤中，電機I1、傳動裝置II驅動指針指示方位。
[0007]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用超聲波與陀螺相結合，提高了轉動機構的平穩性和轉位的精確性，降低了電機驅動控制時產生的振蕩，使得該尋北儀精度高，性能穩定，使用方便，操作簡單可靠。
【附圖說明】
[0008]圖1為一種超聲波式陀螺尋北儀示意圖。
[0009]圖2為一種超聲波式陀螺尋北儀箱體橫切面俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本實用新型一種超聲波式陀螺尋北儀作進一步說明。
[0011]圖1、2中，I一陀螺儀、2—轉臺、3—箱體、4一超聲波發生器、5—超聲波接收器、6一開關、7—通波槽、8—刻度盤、9一指針、10—支撐柱、11一指不燈、12—電機1、13—傳動裝置1、14一A/D轉換器、15—放大器、16—濾波器、17 —電源、18—單片機、19一電機I1、20—傳動裝置II。
[0012]陀螺儀1、轉臺2、通波槽7、支撐柱10、超聲波發生器5、超聲波接收器6、刻度盤8、指針9安裝在箱體3正上方。陀螺儀I用于測量地球的角速度，進而確定方位，轉臺2用于旋轉，通波槽7用于通過超聲波，支撐柱10用來支撐和旋轉轉臺2，超聲波發生器5、超聲波接收器6用來發送和接受超聲波，刻度盤8、指針9用來指示方位。箱體3正前方的外表面安裝有開關6、指示燈11。開關6用于開啟儀器，指示燈11用于指示儀器工作狀況。箱體3內部有電機I 12、傳動裝置I 13、A/D轉換器14、放大器15、濾波器16、電源17、單片機18、電機II 19、傳動裝置II 20。電機I 12、傳動裝置I 13用于驅動轉臺2轉動，濾波器16、放大器15、A/D轉換器14用于處理陀螺儀I傳來的模擬量，轉換成數字量傳給單片機18處理，電機II 19、傳動裝置II 20用來驅動指針9指示方位，電源17為整個裝置提供電能。
[0013]當使用測量儀時，首先，打開開關6，電源17給整個裝置供電，電機I 12、傳動裝置I 13驅動轉臺2轉動。單片機18發送信號給超聲波發生器4發出超聲波，轉臺2開始轉動后，當通波槽7內有超聲波穿過時，超聲波接收器5接收到超聲波，產生通波路和斷波路電信號從而識別和判斷轉臺2的整轉到達，通過單片機18處理，得到轉臺2轉動一整圈的時間。然后利用得到的轉臺2轉動一整圈的時間，細分出多個相等的時間段，將每個時間段轉臺2的實際角度對應關系計算出來；同時將這些時間段作為尋北時陀螺儀I采樣的采樣時間間隔，在尋北計算時，將使用這些計算出而不是測量出的角度，完成尋北解算，進而找到北方所在位置。找到北方所在位置后，單片機18發送信號給電機II 19、傳動裝置II 20，進而驅動指針9在刻度盤8上轉動，指向北方所在位置。這樣就完成了一次尋北過程。指示燈11為紅色時，表示正在執行尋北過程，指示燈為綠色時，表示尋北過程完成。
[0014]本實用新型提供了一種超聲波式陀螺尋北儀，設計合理，結構簡單可靠，具有使用方便，實用性強，使用效果好，操作容易的優點，不僅克服了目前市面上現有產品的缺點，而且體積輕巧，造型美觀。市場潛力大，可以在市場上進行推廣。
【主權項】
1.一種超聲波式陀螺尋北儀，包括:陀螺儀、轉臺、箱體、超聲波發生器、超聲波接收器、開關、通波槽、刻度盤、指針、支撐柱、指示燈、電機1、傳動裝置1、A/D轉換器、放大器、濾波器、電源、單片機、電機I1、傳動裝置II，其特征在于:箱體正前方的外表面有開關、指示燈；箱體正上方有陀螺儀、轉臺、通波槽、支撐柱、超聲波發生器、超聲波接收器、刻度盤、指針識體內部有電機1、傳動裝置1、A/D轉換器、放大器、濾波器、電源、單片機、電機I1、傳動裝置II ;箱體正上方的超聲波發生器、超聲波接收器通過導線與單片機相連接；箱體正上方的陀螺儀通過可旋轉的導線與箱體內部的濾波器相連接；箱體正上方的轉臺、支撐柱與箱體內部的傳動裝置I相連接；箱體正上方的指針與箱體內部的傳動裝置II相連接；在箱體內部，單片機通過導線與A/D轉換器、電源、電機I1、開關、指示燈相連接；濾波器、放大器、A/D轉換器通過導線依次連接；傳動裝置1、電機1、電源通過導線依次連接；陀螺儀位于帶有通波槽的轉臺上方，都被支撐柱支撐著；超聲波發生器和超聲波接收器分別位于轉臺的兩側，超聲波發生器在上方，超聲波接收器在下方；指針位于刻度盤中，電機I1、傳動裝置II驅動指針指示方位。
【專利摘要】本實用新型提供了一種超聲波式陀螺尋北儀，包括：陀螺儀、轉臺、箱體、超聲波發生器、超聲波接收器、開關、通波槽、刻度盤、指針、支撐柱、指示燈、電機Ⅰ、傳動裝置Ⅰ、A/D轉換器、放大器、濾波器、電源、單片機、電機Ⅱ、傳動裝置Ⅱ。本實用新型提供了一種超聲波式陀螺尋北儀，設計合理，結構簡單可靠，具有使用方便，實用性強，使用效果好，操作容易的優點，不僅克服了目前市面上現有產品的缺點，而且體積輕巧，造型美觀。市場潛力大，可以在市場上進行推廣。
【IPC分類】G01C19-5698
【公開號】CN204388857
【申請號】CN201520030809
【發明人】孫馳, 王雨涵, 李俊峰, 貢堯
【申請人】孫馳, 王雨涵, 李俊峰, 貢堯
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月17日