專利名稱：具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種望遠(yuǎn)鏡，確切講是一種具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在望遠(yuǎn)鏡上"^配置機(jī)械式羅盤。機(jī)械式羅盤是利用油中浮起的磁 針指示方向，在地球磁場的作用下，磁針的兩極轉(zhuǎn)動(dòng)表明物體的方位角。 機(jī)械式羅盤缺點(diǎn)是測定物體的方位角時(shí)，不能直接精確讀數(shù)。精度太低。 在使用時(shí)必須嚴(yán)格將羅盤水平放置，上下傾斜的范圍小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以方便、直觀的給出精確方位角的具有直 觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，至少包 括望遠(yuǎn)鏡、方位角指示裝置，其特征是其中方位角指示裝置用于將方位 角通過數(shù)字信息顯示在雙目望遠(yuǎn)鏡的顯示器單元上。
所述的顯示單元包括分劃板、液晶屏，分劃板位于雙目望遠(yuǎn)鏡的目鏡 像面位置，像面分為觀察區(qū)和顯示區(qū)，觀察區(qū)內(nèi)刻有分劃刻線用于瞄準(zhǔn)目 標(biāo)，顯示區(qū)通過液晶屏顯示航向角，航向角根據(jù)計(jì)算結(jié)果即時(shí)刷新，分劃 板的顯示區(qū)與液晶屏平面固定。
所述的顯示器單元包括有照明光源，觀察區(qū)視場內(nèi)光線較暗時(shí)，照明 光源用于提供照明。
所述的液晶屏位于分劃板下側(cè)，雙目望遠(yuǎn)鏡鏡筒的目鏡成像面上。 所述的方位角指示裝置至少包括一個(gè)磁通傳感單元用于測量X, Y， Z
三軸坐標(biāo)的的 磁場矢量的垂直分量信息， 一個(gè)加速度測量傳感單元用
于測量X， Y, Z三軸的角度信息，一處理單元用于將X， Y， Z三軸的角度 信息和磁通信息迸行處理，得到方位角數(shù)字信息。
所述的磁通傳鮮元包括三個(gè)磁通傳感器,分別對X， Y， Z軸的地球 磁場進(jìn)行傳感，并與磁通處理電路連接，由磁通處理電路給出X, Y, Z軸 的磁通信息。
所述的X、 Y、 Z軸三個(gè)磁通傳感器相互嚴(yán)格的垂直，通過在三個(gè)SEN 一S65磁通傳感器連接的校正焊盤，保證其精度。
所述的得到方位角數(shù)字信息是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的-1)當(dāng)電路板平面任意傾斜時(shí)，可通過三個(gè)相互垂直的磁通傳感器 SEN-S65分別測得X、 Y、 Z三個(gè)方向的磁場強(qiáng)度，分別記作X、 Y、 Z，并通過加速度傳感器ADXL202分別測得X軸和Y軸與水平基準(zhǔn)面的傾角Z
2) 設(shè)C-ZXOXX^ B=ZYOY，， C1是X軸傾角，B1是Y軸傾角Z YOYY;
3) 通過已知條件B、 C、可推倒出.-C1=C,
B1=ARCSIN S歸/COSC，
4) 通過B1、 C1和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSCl—Y*SINCl*SIMBl-ZSINCl*COSBl; YY=Y*COSBl— Z承S歸l
5) 通過計(jì)算得到X、 Y的偏移量和修正值，存儲在臨時(shí)單元；
6) 通過矢量XX、 YY可以得出與正確方向的夾角。 本發(fā)明的特點(diǎn)是由于采用磁通傳感部分測出X， Y， Z三軸坐標(biāo)的磁
通傳給MCU，加速度測量部分測出X， Y， Z三軸的角度傳給MCU，由MCU 將X, Y， Z三軸的角度進(jìn)行處理，將方位角顯示在LCD上。不僅增加了防 抖功能，提高了方位角顯示精度，并且使用更加方便。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一歩說明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例原理框圖2是方位角數(shù)字信息測量說明圖3是圖1中加速度測量部分電路圖4是圖1中電路圖； 圖5是實(shí)施例觀測效果圖6是顯示單元結(jié)構(gòu)圖。
圖中1、處理單元；2、磁通傳感器控制單元；3、加速度測量單元； 4、顯示電路；5、電源電路；6、分劃板；7、磁通傳感器；；10、磁通處 理電路；11、液晶屏；12、觀察區(qū)；i3、顯示區(qū)；8、液晶屏；9、望遠(yuǎn)鏡 本體M、航向角；15、照明光源。
具體實(shí)施例方式
方位角指示裝置如圖1所示，包括處理單元l、磁通傳感器控制單元
2、加速度測量單元3、顯示電路4及電源電路5;磁通傳感器控制單元2、 加速度測量單元3、顯示電路4分別與處理單元1的接口電連接，處理單 元1、磁通傳感器控制單元2、加速度測量單元3及顯示電路4由電源電 路5供電。
磁通傳感器控制單元2用于測量X, Y， Z三軸坐標(biāo)的的地球磁場矢量 的垂直分量信息；而加速度測量單元3用于測量X, Y， Z三軸的角度信息，最后由處理單元1將X, Y， Z三軸的角度信息和磁通信息迸行處理，得至 方位角信息，再將方位角信息顯示在望遠(yuǎn)鏡本體9上的液晶屏8上。
磁通傳感器控制單元2包括三個(gè)磁通傳感器7和磁通處理電路10, X、 Y、 Z軸三個(gè)SE^S65磁通傳感器7相互嚴(yán)格的垂直，分別對X, Y， Z軸的 地球磁場信息進(jìn)行傳感，得到的電信號送到磁通處理電路10進(jìn)行處理， 由磁通處理電路1()給出X， Y, Z軸的磁強(qiáng)度信息。磁通處理電路l()采用 PNI公司的PW11096磁通控制器。磁通傳感器7是SEN-S65磁通傳感器。 磁通傳感器控制單元2、加速度測量單元3及處理單元1得到方位角 數(shù)字信息可結(jié)合圖2及下述步驟進(jìn)行說明加以了解如圖2所示，當(dāng)電路 板平面任意傾斜時(shí)，可通過三個(gè)相互垂直的磁通傳感器SEN-S65分別測得 X、 Y、 Z三個(gè)方向的磁場強(qiáng)度，分別記作X、 Y、 Z,并通過加速度傳感器 ADXL202分別測得X軸和Y軸與水平基準(zhǔn)面的傾角ZXOXX和ZYOY，。
設(shè)OZXOXX， B-ZYOY', Cl是X軸傾角，Bl是Y軸傾角(Z YOYY);這樣可通過已知條件B、 C、可推倒出 C1=C，
B=ARCSIN(SINB/COSC)， 再通過B、CI和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSC 1-Y*SINC 1 *SIMB 1-ZSINC1 *COSB 1; YY=Y*COSBl— Z*SINB1
最后通過計(jì)算得到X、 Y的偏移量和修正值，存儲在臨時(shí)單元；再通 過矢量XX、 YY可以得出與正確方向的夾角。
磁通傳感器控制單元2具體連接見圖3所示，(這是一個(gè)具體的實(shí)施例 電路，任何對圖3的不清楚的情況，請參考廠家給出的SEN—S65和 PW11096具體的使用和電路)。
方位角指示裝置的電源電路如圖4所示。整個(gè)電子部分采用兩節(jié)串聯(lián) 的150mA的A76錄丑扣電池作為電源,系統(tǒng)的供電電壓為3. 0V。在按下POWER 鍵以后，Qll導(dǎo)通，CPU上電，然后發(fā)出低電平信號BfR—ON,導(dǎo)通Q12，穩(wěn) 定Q11，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定供電。工作時(shí)，按下電源鍵，即給系統(tǒng)的MCU上 電。同時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出控制信號，使得系統(tǒng)的電源系統(tǒng)穩(wěn)定供電。
雙目望遠(yuǎn)鏡調(diào)校后雙目觀測的視場如圖5所示，它如同一個(gè)單目的視 場，視場或像面分為觀察區(qū)12和顯示區(qū)13，觀察區(qū)12內(nèi)刻有分劃板6， 分劃板6的分劃刻線用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)，顯示區(qū)13通過液晶屏li顯示航向角 14，航向角14根據(jù)計(jì)算結(jié)果即時(shí)刷新，分劃板6與液晶屏8平面固定在 望遠(yuǎn)鏡本體9內(nèi)，且可調(diào)整到雙目望遠(yuǎn)鏡的目鏡像面位置。
如圖6所示，分劃板6—般固定有照明光源15,當(dāng)觀察區(qū)12視場內(nèi) 光線較暗時(shí)，照明光源15用于提供照明。以滿足液晶屏11的照度需求。
權(quán)利要求
1、具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，至少包括望遠(yuǎn)鏡、方位角指示裝置，其特征是其中方位角指示裝置用于將方位角通過數(shù)字信息顯示在雙目望遠(yuǎn)鏡的顯示器單元上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，其特征是: 所述的顯示單元包括分劃板(6)、液晶屏(8)，分劃板(6)位于雙目望遠(yuǎn)鏡的目鏡像面位置，像面分為觀察區(qū)(12)和顯示區(qū)(13)，觀察區(qū)(12) 內(nèi)刻有分劃刻線用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)，顯示區(qū)(13)通過液晶屏(11)顯示航向 角(14),航向角(14)根據(jù)計(jì)算結(jié)果即時(shí)刷新，分劃板(6)的顯示區(qū)(13) 與液晶屏(11)平面固定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，其特征是-所述的顯示器單元包括有照明光源(15),觀察區(qū)(12)視場內(nèi)光線較暗 時(shí)，照明光源(15)用于提供照明。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，其特征是 所述的液晶屏(8)位于分劃板(6)下側(cè)，雙目望遠(yuǎn)鏡鏡筒的目鏡成像面 上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，其特征是 所述的方位角指示裝置至少包括一個(gè)磁通傳感單元用于測量X， Y， Z三軸 坐標(biāo)的的地球磁場矢量的垂直分量信息， 一個(gè)加速度測量傳感單元用于測 量X， Y， Z三軸的角度信息,一處理單元用于將X， Y， Z三軸的角度信息 和磁通信息進(jìn)行處理，得到方位角數(shù)字信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有直觀灘定方位角的望遠(yuǎn)鏡，其特征是 所述的磁通傳感單元包括三個(gè)磁通傳感器(7)，分別對X， Y, Z軸的地球 磁場進(jìn)行傳感，并與磁通處理電路連接，由磁通處理電路給出X, Y, Z軸 的磁通信息。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，其特征是-所述的X、 Y、 Z軸三個(gè)磁通傳感器(7)相互嚴(yán)格的垂直，通過在三個(gè)SEN 一S65磁通傳感器(7)連接的校正焊盤，保證其精度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求r所述的具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，其特征是所述的得到方位角數(shù)字信息是通過如下過程實(shí)現(xiàn)的1) 當(dāng)電路板平面任意傾斜時(shí)，可通過三個(gè)相互垂直的磁通傳感器(7) SEN-S65分別測得X、 Y、 Z三個(gè)方向的磁場強(qiáng)度，分別記作X、 Y、 Z,并 通過加速度傳感器ADXL2(》2分別測得X軸和Y軸與水平基準(zhǔn)面的傾角Z XOXX和ZYOY，；2) 設(shè)C-ZXOXX^ B=ZYOY'， Cl是X軸傾角，Bl是Y軸傾角Z YOYY;3) 通過已知條《牛B、 C、可推倒出C1=C，Bl= ARCSIN SINB/COSC ，4) 通過B1、 C1和X、 Y、 Z可推倒出在水平面上的修正值 XX=X*COSCl-Y*SINC1 *SIMB1 -ZSINC J *COSBl; YY=Y*COSBl— Z*SINB15) 通過計(jì)算得到X、 Y的偏移量和修正值，存儲在臨時(shí)單元；6) 通過矢量XX、 YY可以得出與正確方向的夾角。
全文摘要
具有直觀測定方位角的望遠(yuǎn)鏡，至少包括望遠(yuǎn)鏡、方位角指示裝置，其特征是其中方位角指示裝置用于將方位角通過數(shù)字信息顯示在雙目望遠(yuǎn)鏡的顯示器單元上。它可以方便、直觀的給出精確方位角，不僅增加了防抖功能，提高了方位角顯示精度，并且使用更加方便。
文檔編號G01C17/30GK101295071SQ200810150038
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者孔令明, 金排江 申請人:西安北方光電有限公司