一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法与流程

allin2026-05-04  21


本发明涉及精密光电,具体涉及一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法。


背景技术:

1、面对不断变化的市场发展态势和日益增长的应用需求,光电吊舱作为一种多功能设备,集成了探测、跟踪、识别、视轴稳定等关键技术,是无人机侦查任务中的核心装备。

2、为了获取光电吊舱转动的角度信息,通常会在转动的轴上安装光电式角编码器,光电式角编码器是以高精度计量圆光栅为检测元件,通过光电转换。将角位置信息转换成对应的代码,代码可通过特定的软件读取成对应角度信息。而光电式编码器根据编码方式的不同分为绝对式和增量式编码器,绝对式编码器与增量式编码器相比,具有固定的零位参考点,下电后无需重新标定,增量式编码器重新上电后需要重新寻找零位,以便后续伺服系统操作。因此为了保证每次上电后零位的位置不发生改变,通常采用绝对式编码器为角度传感器。

3、目前技术领域中绝对式编码器安装在吊舱俯仰轴后,只能目测俯仰球舱处于水平位置,然后点下编码器软件中置零功能,这种方法由于目视没有基准且光电吊舱放置的位置是否水平等原因,导致编码器的零位与水平面产生夹角,这个夹角会影响吊舱内部惯导姿态角的计算,为了消除这个夹角误差,引入了编码器零位与水平面标定校准方法,在机载光电吊舱的俯仰轴编码器上,将俯仰轴编码器的零位与水平面进行标定校准,校准后编码器的零位与水平面平行,编码器转动的角度即为光轴与水平面的夹角,夹角可以作为真值提供给吊舱内部惯导进行姿态角的计算。


技术实现思路

1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷,从而提供一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法。

2、一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,包括以下步骤:

3、步骤s1,把安装完成的光电吊舱和工装架一同放置在多个升降架上,将光电吊舱调平,使光电吊舱在xy平面上与水平面平行;

4、步骤s2,测量可见光摄像机至地面的高度,根据测量的高度结果架设电子经纬仪,使电子经纬仪的镜筒与可见光摄像机光轴位于同一水平线上;

5、步骤s3,将电子经纬仪调平,使电子经纬仪在xy平面上与水平面平行;

6、步骤s4,将电子经纬仪俯仰轴调为90°00′00″,使电子经纬仪光轴与水平面平行,锁紧电子经纬仪俯仰轴;

7、步骤s5,将光电吊舱上电,把可见光摄像机调至最长焦距状态,沿y轴转动俯仰球舱组件进行俯仰角度的调整,直至可见光摄像机光轴与电子经纬仪光轴共线且均平行于水平面;

8、步骤s6,点击编码器测试软件中的置零按钮,完成俯仰编码器的零位标定。

9、进一步地,所述可见光摄像机光轴与y轴正交。

10、进一步地,所述光电吊舱包括纵向依次连接的基座组件、方位框架和俯仰球舱组件,俯仰球舱组件的内部设置有俯仰框架,可见光摄像机安装在俯仰框架上。

11、进一步地,所述方位框架上设置有水平尺,俯仰编码器的固定端安装在方位框架上,俯仰编码器的回转部分安装在俯仰球舱组件上。

12、进一步地,所述步骤s1中将光电吊舱调平,具体为在光电吊舱和工装架放置在升降架上时,调整多个升降架的高度,直至水平尺的测量数值为0.00°,沿z轴顺时针多次转动方位框架,每转动90°,调整多个升降架的高度并进行测量,直至水平尺每次测量的测量数值都为0.00°。

13、进一步地,所述步骤s3中将电子经纬仪调平,具体为调节电子经纬仪上的多颗升降旋钮,直至电子经纬仪上的调平水泡处于中间位置,沿z轴顺时针多次转动方位组件,每转动90°,调节电子经纬仪上的多颗升降旋钮,直至每次电子经纬仪上的调平水泡都处于中间位置。

14、进一步地,所述俯仰框架上设置有第一定位靠面和第二定位靠面,第一定位靠面和第二定位靠面均与y轴垂直。

15、进一步地,所述可见光摄像机的底板上设置有第三定位靠面和第四定位靠面,第三定位靠面和第四定位靠面相互垂直。

16、进一步地,所述第一定位靠面和第三定位靠面贴合,第二定位靠面和第四定位靠面贴合。

17、进一步地,所述多个升降架具体为三个升降架,多颗升降旋钮具体为三颗升降旋钮。

18、本发明技术方案,具有如下优点:

19、1.本发明提供的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,应用在机载光电吊舱的俯仰轴编码器上,将俯仰轴编码器的零位与水平面进行标定校准,校准后编码器的零位与水平面平行,编码器转动的角度即为光电吊舱光轴与水平面的夹角,夹角可以作为真值提供给吊舱内部惯导进行姿态角的计算。

20、2.本发明提供的技术方案中,可应用在光电吊舱上,同时修正编码器零位与水平面的夹角,此外,该方法还可以广泛适用于同类型的光电吊舱当中。



技术特征:

1.一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述可见光摄像机光轴(19)与y轴正交。

3.根据权利要求1所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述光电吊舱包括纵向依次连接的基座组件(15)、方位框架(14)和俯仰球舱组件(18),俯仰球舱组件(18)的内部设置有俯仰框架,可见光摄像机(17)安装在俯仰框架上。

4.根据权利要求3所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述方位框架(14)上设置有水平尺(12),俯仰编码器(13)的固定端安装在方位框架(14)上,俯仰编码器(13)的回转部分安装在俯仰球舱组件(18)上。

5.根据权利要求4所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述步骤s1中将光电吊舱调平,具体为在光电吊舱和工装架(16)放置在升降架(11)上时,调整多个升降架(11)的高度,直至水平尺(12)的测量数值为0.00°,沿z轴顺时针多次转动方位框架(14),每转动90°,调整多个升降架(11)的高度并进行测量,直至水平尺(12)每次测量的测量数值都为0.00°。

6.根据权利要求1所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述步骤s3中将电子经纬仪调平,具体为调节电子经纬仪上的多颗升降旋钮(21),直至电子经纬仪上的调平水泡(27)处于中间位置,沿z轴顺时针多次转动方位组件(22),每转动90°,调节电子经纬仪上的多颗升降旋钮(21),直至每次电子经纬仪上的调平水泡(27)都处于中间位置。

7.根据权利要求3所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述俯仰框架上设置有第一定位靠面(31)和第二定位靠面(32),第一定位靠面(31)和第二定位靠面(32)均与y轴垂直。

8.根据权利要求7所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述可见光摄像机(17)的底板上设置有第三定位靠面(41)和第四定位靠面(42),第三定位靠面(41)和第四定位靠面(42)相互垂直。

9.根据权利要求8所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述第一定位靠面(31)和第三定位靠面(41)贴合,第二定位靠面(32)和第四定位靠面(42)贴合。

10.根据权利要求6所述的一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,其特征在于,所述多个升降架(11)具体为三个升降架(11),多颗升降旋钮(21)具体为三颗升降旋钮(21)。


技术总结
本发明提供了一种绝对式编码器零位与水平面的标定方法,涉及精密光电技术领域,在机载光电吊舱的俯仰轴编码器上,将俯仰轴编码器的零位与水平面进行标定校准,校准后编码器的零位与水平面平行,编码器转动的角度即为光轴与水平面的夹角,夹角可以作为真值提供给吊舱内部惯导进行姿态角的计算,该方法还可以广泛适用于同类型的光电吊舱当中,解决了现有技术中由于目视没有基准且光电吊舱放置的位置是非水平状态等原因,导致编码器的零位与水平面产生夹角,从而影响吊舱内部惯导姿态角计算的问题。

技术研发人员:鲍虎,马天玮,李明,王广,杨旭阳
受保护的技术使用者:长春通视光电技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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