基于查找表的车载经纬仪测角误差修正技术

　　0　引言

　　国内靶场中光电经纬仪工作模式主要有两种:固定站式和机动站式。固定站式常见形式是固定塔台式,机动站式常见形式是车载式。然而在实际工作中,无论是固定塔台式还是车载　　机动式,都是布放在地面的地基环上,在静止基座状态下使用。而国外靶场中的光测设备多采用车载不落地工作模式,测量精度与国内固定站式相当,可以在较大的地理范围内灵活布　　站,满足靶场大范围机动测量的需要。

　　车载不落地工作模式是指设备到达指定目的地后,通过液压支撑系统把载车整体抬起,使橡胶轮胎离开地面,从而隔离来自轮胎的不稳定因素。车载经纬仪整体调平精度和经纬仪落　　到地基环上的调平精度相差较大,必然对光电经纬仪的跟踪测量精度产生影响。如果经纬仪质量比较小,同时车载平台的刚性比较好的情况下,平台的变形也比较小,对测角精度影响不　　大;如果经纬仪质量比较大,平台就会在经纬仪的工作过程中发生变形,降低经纬仪的测角精度。因此对车载平台变形实时测量并进行事后测角误差修正是提高车载经纬仪测角精度的　　关键[1]。

　　1　车载平台变形的测量

　　1·1　倾角传感器的选择

　　倾角传感器是用来测量载体倾斜状态的,即用于测量待测　物体(或平台)相对于标准水平面的倾斜角度,已广泛应用于仪表测量、工业自动化、航空航海等领域。其工作原理与　　“摆”相同,即利用地球重力加速度工作,根据“摆”在重力场范围内保持其垂直向下的方向特性来设计的[2-3]。由于车载经纬仪正常工作时平台变形在±1°之内,为了保证车载平台变形值测量的精度与实时性,我们选用了加拿大MCS公司的SANG-D005FT双轴倾角传感器,其主要优点是:精度高;稳定性好;输出数率高。技术参数如表1所示。

　　1·2　倾角传感器的安放

　　倾角传感器在车载经纬仪上安放位置的选择对测量车载平台变形的准确性至关重要。变形测量可以看成是平台绕固定点转动角的测量,固定点应该在经纬仪垂直轴上,因此将倾角传　　感器安装在经纬仪垂直轴轴心位置,倾角传感器的输出值才是工作基准面和绝对水平面的夹角[4]。如图1所示。

　　安装时,使倾角传感器底面与经纬仪垂直轴轴心延长线垂直,与大地水平面平行。倾角传感器的X轴正向与主镜正镜水平时在同一垂直面内并平行, Y轴正向与水平轴在同一垂直　　面内并平行,并且倾角传感器的X轴正向始终与经纬仪的正北方向重合。

　　安装完毕后,要对倾角传感器做初始化调试和输出值测试,使倾角传感器X轴、Y轴的输出值在经纬仪方位角0~360°范围内任一位置为零或接近于零。如图2所示