經緯儀調平對心系統總體設計

何禎鑫, 黃先祥, 劉春桐, 張 洋, 杜 俊

(1.第二炮兵工程大學,陜西 西安 710025；2.西藏軍區裝備部，西藏 拉薩 850000)

經緯儀[1]廣泛應用于軍事、大地測量等場合。在測量過程中，經緯儀調平和對心操作是實現精確和快速測角的關鍵環節，但因無法精確測量和控制調平對心誤差，對方位測角影響大[2-3]，此外調平對心操作的自動化程度低，影響其可靠性和實時性。國內光電設備調平對心自動化程度不高，參考文獻[4-6]中對機電設備的自動支撐調平方法和結構等做了研究，未涉及對心的自動化，同時實現經緯儀自動調平和自動對心研究相對滯后。為克服傳統經緯儀調平對心精度受水準器分辨率和人眼極限判讀誤差的限制；調平與對心相互影響，需反復操作，調平對心時間長；操作人員個人因素影響較大等問題。在前期研究基礎上[7-11]，本文對經緯儀調平對心系統的總體設計進行了研究。

1 方案設計及對心工作原理

1.1 自動調平對心方案設計

調平對心系統方案的設計主要考慮機構支撐方式、電機控制方式以及調平對心機構傳動方式。通過綜合比較各種方式的經濟性、高效性、精度等關鍵指標，并結合經緯儀自身特點，選擇合適的調平對心實現方式，以確定調平對心系統總體方案。

1) 支撐方式的選擇。支撐方式的選擇依據是經緯儀的穩定性和結構的延續性。自動調平系統選擇三點支撐，物理結構簡練，同時自動調平算法較為簡單，能方便地實現平臺的自動調整。……