车载转台水平度动态监测系统的研究

摘要：随着车栽转台工作对监控系统测量精度要求的不断提高，传统的调平方法已无法满足车载系统对快速、实时性的发展要求。在分析了传统调平方法的不足之后，提出了一种对车载转台水平度进行动态监测的方案，利用电子水平仪的特点，采用通过DsP控制双方向同步显示的方法进行监测。实验结果表明，该方法在满足系统操作方便、成本低的要求的同时，保证了车栽转台的水平精度，具有很强的工程应用价值。

关键词：转台调平水平仪DSP

转台是广泛应用于航空、航天、兵器、航海等领域的光机电一体化设备，车载转台系统凭借其优异的机动性能，得到了广泛应用。然而与陆基转台不同的是，即使是落地测量，地表的差异、周围环境的变化都将导致车载转台的水平度发生明显改变，水平基准的改变则会影响整个转台的精度，为此必须对转台的水平机构进行调整。

传统的转台调平方法是将一台数字式电子水平仪以平行于B、C连空心电感器线的方向摆放到转台A点上，如图l所示，测量A处的水平值，然后将转台旋转180°，再一次测量A处的水平值，两次测量值的差值即绕行电感器为B处和C处的水平值差，通过调整B或C点的调平机构，使得三点的水平值达到相同。这样，一个由三点所确定的转台被视为水平。

这种传统的调平方法虽然在陆基转台上应用起来非常方便，可是要在车载转台上仍采用该方法，就会给工作带来很多的不便。图2为电子水平仪应用在车载转台系统的工作模型。工作过程中的不足点具体体现在以下三方面：

(1)原有电子水平仪的测量底座对温度的变化较为敏感，导致不同温度下的测量结果有较大差异，所以气候条件恶劣、周围环境干扰大会对水平仪的测量结果产生很大影响；

(2)工作过程中，因水平仪安装在转台上，会随着转台工作位置的不断变换而发生改变。因此调平人员不能随时看到水平仪的读数，无法掌握恰当的调平时刻；

(3)调平时，调平人员要同时兼顾在载车上读数与载车下调平的双重工作．这样势必会影响调平的精确度和快速性。

因此，为了克服传统调平方法应用在车载转台上时产生的种种弊端，提出了对车载转台水平度进行动态监测的方法。该方法应用到目前的车载转台设备中，保证了车载转台的水平精度，对提高车载设备的机动性能起着很重要的作用，并且对今后的车载自稳定系统的研究也有着深远的意义。

1新型动态监测系统的工作原理

对车载转台的水平度进行动态监测，其主导思想就是将车载设备的水平度通过数字式电子水平仪同步传送至中心机和载车侧壁的数码管上，使得在中心机上就可以实时监测转台的水平度，同时高平人员调平时在载车侧壁就可以看到水平仪测量出的水平值。该方法的实现主要是根据数字式电子水平仪会输出与测量结果成正比的模拟电压量的原理，只要将该电压量进行相应的模数转换即可。具体实现方法如下：

增加一台电子水平仪，将两台电子水平仪全部密封固定在转台上方或下方，即可避免外界环境对测量结果的影响，另外将水平仪的测量值输出到两个方向同步显示，一部分将显示值引导到主控软件的界面上，另一部分同步到载车的侧壁上。具体的同步方式如图3所示。

这样，一方面调平人员可以根据中心机界面上水平度的实时显示来监测车载转台的水平度，以判断是否需要调平；另一方面，在词平的过程当中，调平人员可在车下根据载车侧壁的显示值进行调平，提高了调平的精确度和快速性。

2系统的硬件实现

2．1硬件结构

系统的硬件结构框图如图4所示，由水平仪、AID转换芯片ADl674、DSP、BCD-7段锁存/模压电感译码/驱动器MCl4513、外部电压基准MAX6133、MAX488接口芯片和中心机等部分组成。

2．2硬件工作过程分析

在该系统中，A/D转换和数码显示是相对较为重要的部分，下面介绍其具体的工作过程。1

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