CN104535053B - 基于卫星定位的调炮精度检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于卫星定位的调炮精度检测系统，涉及火炮技术领域；包括卫星、炮膛轴线标定仪及其夹具、定位定向主机、零相位天线和外接显控器；所述炮膛轴线标定仪包括激光发射端和激光接收端，所述激光发射端和激光接收端分别通过夹具固定在火炮身管的两端，所述激光发射端和激光接收端的顶端分别固定有零相位天线；所述外接显控器与定位定向主机连接；两零相位天线与定位定向主机有线或无线连接。本发明结构简单，操作方便，大大提高了测试效率，节省了人力和测试时间，调炮精度测试精确；用途广泛，特别适用高炮的调炮精度检查。
Description
技术领域
本发明涉及火炮技术领域。
背景技术
调炮精度是调炮完成后火炮身管实际指向与输入诸元决定的期望指向之间的差值。它反映的是当火控系统发出高低、方位目标值后，火炮随动系统将火力轴线调转到指定位置后与理论值之间的误差。目前，在地炮、自行火炮和火箭炮的调炮精度检查中主要采用双经纬仪空间交会法、图像识别法、角位移传感器法和全站仪法等方法。但是在高炮测量中，由于高炮可以360度旋转，当身管旋转角度大于90度时，高炮图像识别法、角位移传感器法和全站仪法等方法由于不能定位炮口的标记点，因此不能实现高炮调炮精度检测。双经纬仪交汇法虽然能够实现一定范围的调炮精度的检测，但是这种方法需要两台经纬仪，测试时需要首先确定两标记点，再进行两经纬仪的布站，其所需测试设备多、测试项目多、所需人员多、人为因素大；并且，当高炮身管转动较大角度时，为找准标记点，经常需要调整经纬仪的位置，增大了测试难度，延长了测试周期；且在测试时还会出现炮塔挡住定位点的情况，即使调整经纬仪的位置也无法进行测量。因而，采用双经纬仪交汇法，其试验周期长，检查条件苛刻，人为因素大，难以反映真正的精度指标要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于卫星定位的调炮精度检测系统，结构简单，操作方便，大大提高了测试效率，节省了人力和测试时间，调炮精度测试精确；用途广泛，特别适用高炮的调炮精度检查。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种基于卫星定位的调炮精度检测系统，包括卫星、炮膛轴线标定仪及其夹具、定位定向主机、零相位天线和外接显控器；所述炮膛轴线标定仪包括激光发射端和激光接收端，所述激光发射端和激光接收端分别通过夹具固定在火炮身管的两端，所述激光发射端和激光接收端的顶端分别固定有零相位天线；所述外接显控器与定位定向主机连接；两零相位天线与定位定向主机有线或无线连接；
调炮前，调节炮膛轴线标定仪以使激光发射端上设有的激光发射器发射的激光线与激光接收端上设有的十字靶板对准，实现两零相位天线与炮膛轴线的一致性标定；启动定位定向主机，两零相位天线接收卫星的定位信号，并将定位信号传输到定位定向主机；
调炮时，两零相位天线同时接收多个卫星的定位信号；调炮后，定位定向主机对载波信号的相位信号进行处理，得到方位与高低两个方向的调炮角度，根据手动或电动目标值，计算出调炮精度，并将调炮精度结果值发送到外接显控器进行显示。
进一步的技术方案，所述的激光发射端包括激光发射器、第一支杆和第一调节钮，所述激光发射器固定于第一支杆的一侧面，所述第一调节钮位于第一支杆上；所述激光接收端包括十字靶板、第二支杆和第二调节钮，十字靶板固定于第二支杆的顶端，第二调节钮位于第二支杆上。
进一步的技术方案，所述的卫星为北斗卫星，所述的定位定向主机包括北斗RNSS射频模块和处理模块，所述北斗RNSS射频模块用于接收北斗卫星的RNSS射频信号，并将信号发送给处理模块进行处理；所述零相位天线为北斗二号零电气相位中心天线。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明结构简单，操作方便，大大提高了测试效率，节省了人力和测试时间，调炮精度测试精确；用途广泛，特别适用高炮的调炮精度检查；基于北斗RNSS的载波相位定位原理，定位数据准确，能够提高测试结果的准确性；设有的炮膛轴线标定仪能够精确校准两个天线的相对位置，进一步提高测试结果的准确性；设有的定位定向主机和外接显控器能够对测试数据进行运算与显示，无需人为计算，自动化程度高，节省了人力和测试时间，提高了测试效率。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明激光发射端结构示意图；
图3是本发明激光接收端结构示意图；
在附图中：1、定位定向主机，2、卫星，3、炮膛轴线标定仪，4、零相位天线，5、夹具，6、火炮身管，7、外接显控器，8、十字靶板，9、第一支杆，10、第一调节钮，11、激光发射器，12、定位轴，13、第二调节钮，14、第二支杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，基于卫星定位的调炮精度检测系统，包括卫星2、炮膛轴线标定仪3及其夹具5、定位定向主机1、零相位天线4和外接显控器7。炮膛轴线标定仪3包括激光发射端和激光接收端，激光发射端和激光接收端分别通过夹具5固定在火炮身管6的两端。如图2所示，激光发射端包括激光发射器11、第一支杆9和第一调节钮10。激光发射器11固定于第一支杆9的一侧面，第一支杆9包括连接在一起的上下两个支杆，第一调节钮10位于第一支杆9上，用于调节上下两个支杆，实现第一支杆9的高度可调。零相位天线4位于上部支杆的顶端，激光发射器11通过侧干固定在第一支杆9的一侧面。第一支杆9与定位轴12固定连接，定位轴12固定于火炮身管6上。如图3所示，激光接收端包括十字靶板8、第二支杆14和第二调节钮13，十字靶板8固定于第二支杆14的顶端。第二调节钮13位于第二支杆14上，用于调节第二支杆14的高度，另一个零相位天线4固定在十字靶板8的顶端。外接显控器7与定位定向主机1连接；两零相位天线4与定位定向主机1有线或无线连接。卫星2为北斗卫星，定位定向主机1包括北斗RNSS射频模块和处理模块，北斗RNSS射频模块用于接收北斗卫星的RNSS射频信号，并将信号发送给处理模块进行处理；零相位天线4为北斗二号零电气相位中心天线。
调炮前，调节炮膛轴线标定仪3以使激光发射端发射的激光线与激光接收端上十字靶板8上的十字对准，实现两零相位天线4与炮膛轴线的一致性标定；两零相位天线4接收卫星2的定位信号，并将定位信号传输到定位定向主机1。调炮时，两零相位天线4同时接收多个卫星2的定位信号；调炮后，定位定向主机1对载波信号的相位信号进行处理，得到方位与高低两个方向的调炮角度，根据手动或电动目标值，计算出调炮精度，并将调炮精度结果值发送到外接显控器7进行显示。
本发明的检测原理是：两个零相位天线4接收北斗卫星定位系统的信号，经过对载波信号相位信号的处理，得到两个零相位天线4连接线的定向角度，然后解析为火炮身管6的方位角度和高低角度，在定位定向主机1上进行显示。测试时，首先将炮膛轴线标定仪3用夹具5固定在火炮身管6的两端，调节炮膛轴线标定仪3使得激光发射光路与接收装置的十字靶板8对准，进而实现两零相位天线连线与炮膛轴线的一致性标定。然后开启定位定向主机1，检测调炮前火炮身管6的位置信息，通过火控系统或者手动调节，将火炮身管6指向理想的未来点，再检测火炮身管6的实际指向，实际指向与期望指向之间的差值即为调炮精度指标。
Claims (3)
1.一种基于卫星定位的调炮精度检测系统，其特征在于包括卫星（2）、炮膛轴线标定仪（3）及其夹具（5）、定位定向主机（1）、零相位天线（4）和外接显控器（7）；所述炮膛轴线标定仪（3）包括激光发射端和激光接收端，所述激光发射端和激光接收端分别通过夹具（5）固定在火炮身管（6）的两端，所述激光发射端和激光接收端的顶端分别固定有零相位天线（4）；所述外接显控器（7）与定位定向主机（1）连接；两零相位天线（4）与定位定向主机（1）有线或无线连接；
调炮前，调节炮膛轴线标定仪（3）以使激光发射端上设有的激光发射器（11）发射的激光线与激光接收端上设有的十字靶板（8）对准，实现两零相位天线（4）与炮膛轴线的一致性标定；启动定位定向主机（1），两零相位天线（4）接收卫星（2）的定位信号，并将定位信号传输到定位定向主机（1）；
调炮时，两零相位天线（4）同时接收一个卫星（2）的定位信号；调炮后，定位定向主机（1）对载波信号的相位信号进行处理，得到方位与高低两个方向的调炮角度，根据手动或电动目标值，计算出调炮精度，并将调炮精度结果值发送到外接显控器（7）进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于卫星定位的调炮精度检测系统，其特征在于所述的激光发射端包括激光发射器（11）、第一支杆（9）和第一调节钮（10），所述激光发射器（11）固定于第一支杆（9）的一侧面，所述第一调节钮（10）位于第一支杆（9）上；所述激光接收端包括十字靶板（8）、第二支杆（14）和第二调节钮（13），十字靶板（8）固定于第二支杆（14）的顶端，第二调节钮（13）位于第二支杆（14）上。
3.根据权利要求1所述的基于卫星定位的调炮精度检测系统，其特征在于所述的卫星（2）为北斗卫星，所述的定位定向主机（1）包括北斗RNSS射频模块和处理模块，所述北斗RNSS射频模块用于接收北斗卫星的RNSS射频信号，并将信号发送给处理模块进行处理；所述零相位天线（4）为北斗二号零电气相位中心天线。
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