本發(fā)明屬于陀螺儀校準(zhǔn)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于天文方位角的陀螺儀校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

陀螺儀是一種角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，在地球上能在重力和自轉(zhuǎn)力的共同作用下，精確地指示真北方向。陀螺儀按測(cè)控不同原理分為：壓電陀螺儀、微機(jī)械陀螺儀、光纖陀螺儀、激光陀螺儀等。陀螺儀是一種不依賴(lài)于外界信號(hào)，能夠獨(dú)立工作的指向儀器。廣泛運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)物體的姿態(tài)和航跡控制，是火箭、飛機(jī)、船舶和車(chē)輛的導(dǎo)航與控制的關(guān)鍵儀器。由于陀螺儀受工藝制造技術(shù)的限制，其輸出方位角的都存在不同程度的示值偏差，需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。

天文方位角以北極星作為自然基準(zhǔn)，通過(guò)觀測(cè)恒星位置，以確定地面點(diǎn)的天文經(jīng)度、天文緯度或兩點(diǎn)間天文方位角的測(cè)量工作。所復(fù)現(xiàn)的真北方向量值不受時(shí)間、地理位置、環(huán)境、被校對(duì)象等各種因素的影響，只要具備觀星條件，即可復(fù)現(xiàn)基準(zhǔn)量值，因此具有很高的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性。

我國(guó)在方位角研究領(lǐng)域工作起步于上世紀(jì)八十年代，北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所(304所)當(dāng)時(shí)采用的精密v型槽方位角裝置，由于v型槽設(shè)置地點(diǎn)不能直接觀測(cè)北極星，所以采用折光2次后從窗戶引入方位角，屬于間接測(cè)量，可以滿足±30″的陀螺儀校準(zhǔn)，對(duì)于現(xiàn)代最高等級(jí)陀螺儀±5″情況下已經(jīng)無(wú)法適用。

廣州市計(jì)量檢測(cè)技術(shù)研究院于2010年建成基于天文方位角陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量裝置，方位角測(cè)定結(jié)果不確定度u＝1″(k＝2)。

中國(guó)計(jì)量科學(xué)院于2012年在昌平基地建立了國(guó)家方位角裝置，方位角測(cè)定結(jié)果不確定度u95＝0.5″。

上述校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室目前僅用于陀螺經(jīng)緯儀的校準(zhǔn)，但對(duì)于被測(cè)對(duì)象基于mems陀螺儀原理，直徑約200mm，體積相對(duì)較小，國(guó)內(nèi)船舶用陀螺儀一般采用極其耐用的液壓機(jī)電式陀螺儀，最大體積為550mm×550mm×400mm，體積龐大，質(zhì)量達(dá)到25kg～30kg，目前未能開(kāi)展對(duì)其的校準(zhǔn)工作，需要對(duì)用于放置陀螺儀樣品的工作臺(tái)空間和承重轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于天文方位角的陀螺儀校準(zhǔn)方法，解決了現(xiàn)有校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)精度達(dá)不到實(shí)際要求的問(wèn)題。

本發(fā)明可通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于天文方位角的陀螺儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括：天文觀測(cè)墩、平行光管以及位于所述天文觀測(cè)墩和平行光管連線上的陀螺儀安置裝置，所述陀螺儀安置裝置用于放置待校準(zhǔn)的陀螺儀，并能夠?qū)崿F(xiàn)待校準(zhǔn)的陀螺儀在水平面上做任意角度的調(diào)整。

進(jìn)一步，所述陀螺儀安置裝置自上而下依次包括同軸設(shè)置的經(jīng)緯儀安裝臺(tái)、陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)，所述經(jīng)緯儀安裝臺(tái)用于安裝經(jīng)緯儀，所述陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)用于放置待校準(zhǔn)的陀螺儀，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)在水平面上做任意角度的調(diào)整，所述支撐機(jī)構(gòu)用于支撐陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)。

進(jìn)一步，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤(pán)，所述轉(zhuǎn)盤(pán)由內(nèi)向外設(shè)置有內(nèi)盤(pán)和外盤(pán)，所述內(nèi)盤(pán)和外盤(pán)同軸設(shè)置且外盤(pán)相對(duì)內(nèi)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述內(nèi)盤(pán)設(shè)置在基座上，所述陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)隔環(huán)設(shè)置在外盤(pán)上，所述基座通過(guò)固定板設(shè)置在支撐機(jī)構(gòu)的頂面，所述固定板設(shè)置在支撐機(jī)構(gòu)的頂面，所述外盤(pán)的側(cè)邊設(shè)置有咬合鎖緊機(jī)構(gòu)，所述咬合鎖緊機(jī)構(gòu)用于微調(diào)及鎖定外盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述基座、內(nèi)盤(pán)的中心均設(shè)置有通孔，且它們的軸向中心線與支撐機(jī)構(gòu)、陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)的軸向中心線共線。

進(jìn)一步，所述咬合鎖緊機(jī)構(gòu)包括c型夾，所述c型夾包括側(cè)壁和c型開(kāi)口的上板、下板，c型開(kāi)口卡在外盤(pán)邊緣，所述側(cè)壁的底部通過(guò)連接板設(shè)置在固定板上，所述c型開(kāi)口的上板和下板的中心設(shè)置有鎖緊螺栓，所述鎖緊螺栓用于調(diào)整c型開(kāi)口的大小，所述c型夾的側(cè)壁垂直設(shè)置有微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述微調(diào)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整c型夾咬合后的外盤(pán)做周向微動(dòng)。

進(jìn)一步，所述鎖緊螺栓的一端與c型開(kāi)口的下板固定連接，另一端設(shè)置有外螺紋，與c型開(kāi)口的上板螺紋連接。

進(jìn)一步，所述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括微動(dòng)螺桿，所述微動(dòng)螺桿的一端穿過(guò)第一豎板和c型夾的側(cè)壁的一面相接觸，所述微動(dòng)螺桿和第一豎板通過(guò)螺紋配合轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一豎板固定設(shè)置在連接板的一側(cè)上，

所述c型夾的側(cè)壁的另一面設(shè)置有被動(dòng)桿，所述被動(dòng)桿的一端和c型夾的側(cè)壁的另一面相連，另一端穿過(guò)第二豎板的中孔，但不和第二豎板相接觸，其頂端設(shè)置有圓盤(pán)塊，所述圓盤(pán)塊和彈簧一端相連，彈簧的另一端和壓蓋相連，所述壓蓋通過(guò)支撐套設(shè)置在第二豎板上，所述支撐套設(shè)置在彈簧和被動(dòng)桿的帶圓盤(pán)塊的一端的外圍，所述支撐套的一端設(shè)置在第二豎板上，另一端和壓蓋相連，所述第二豎板固定設(shè)置連接板的另一側(cè)上，所述圓盤(pán)塊的直徑小于支撐套的內(nèi)徑。

進(jìn)一步，所述支撐機(jī)構(gòu)采用中空結(jié)構(gòu)，底部中心設(shè)置有背光柵格板，所述背光柵格板上設(shè)置有垂準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記，所述垂準(zhǔn)點(diǎn)為天文觀測(cè)墩和平行光管連線上的一點(diǎn)在背光柵格板的垂足，點(diǎn)與垂足的連線和陀螺儀安置裝置的軸向中心線重和。

進(jìn)一步，所述陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)包括上臺(tái)板和下臺(tái)板，所述上臺(tái)板和下臺(tái)板之間一個(gè)相對(duì)的兩側(cè)均勻設(shè)置多個(gè)豎桿，所述下臺(tái)板底面設(shè)置在角度調(diào)整機(jī)構(gòu)上，所述上臺(tái)板和下臺(tái)板的中心均設(shè)置有通孔，所述經(jīng)緯儀安裝臺(tái)能夠拆卸地設(shè)置在上臺(tái)板的頂面上，所述上臺(tái)板的通孔能夠容納下掛式陀螺經(jīng)緯儀的陀螺部通過(guò)。

進(jìn)一步，所述經(jīng)緯儀安裝臺(tái)由上至下依次設(shè)置有安裝盤(pán)和中間托盤(pán)，所述安裝盤(pán)用于安裝經(jīng)緯儀，所述中間托盤(pán)設(shè)置在陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述安裝盤(pán)和中間托盤(pán)的中心均設(shè)置有通孔。

一種基于上文所述的基于天文方位角的陀螺儀校準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法，包括：將經(jīng)緯儀放置在經(jīng)緯儀安裝臺(tái)上，將經(jīng)緯儀的光學(xué)中心和支撐機(jī)構(gòu)底部的背光柵格板的標(biāo)記做對(duì)中調(diào)整；

或者將下掛式陀螺經(jīng)緯儀的陀螺部穿過(guò)陀螺回轉(zhuǎn)臺(tái)的上臺(tái)板的通孔，設(shè)置在陀螺回轉(zhuǎn)臺(tái)上，將下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部的光學(xué)中心和支撐機(jī)構(gòu)底部的背光柵格板的標(biāo)記作對(duì)中調(diào)整的步驟；

以及將待校準(zhǔn)的陀螺儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角與真北方即零度方位角或者平行光管的所處的天文方位角比較，并做出判定的步驟。

進(jìn)一步，所述測(cè)量的方位角與真北方即零度方位角比較包括以下步驟：

步驟ⅰ、將經(jīng)緯儀的瞄準(zhǔn)部里的十字光靶瞄準(zhǔn)平行光管里的十字光靶，再將待校準(zhǔn)的陀螺儀放置在陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)里，并做水平調(diào)整；或者將下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部的瞄準(zhǔn)部里的十字光靶瞄準(zhǔn)平行光管里的十字光靶；

步驟ⅱ、利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)及經(jīng)緯儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部，將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)平行光管所處的方位角度，但方向與平行光管所處的方位角相反，再利用咬合鎖緊機(jī)構(gòu)微調(diào)，并鎖定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；

步驟ⅲ、將待校準(zhǔn)的陀螺儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角與真北方即零度方位角做比較。

進(jìn)一步，所述測(cè)量的方位角與平行光管的所處的天文方位角比較包括以下步驟：

步驟一、將待校準(zhǔn)的陀螺儀放置在陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)里，并做水平調(diào)整，再利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合咬合鎖緊機(jī)構(gòu)做微調(diào)，使待校準(zhǔn)的陀螺儀測(cè)量的方位角為零度方位角；

或者利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合咬合鎖緊機(jī)構(gòu)做微調(diào)，使下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角為零度方位角；

步驟二、利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合咬合鎖緊機(jī)構(gòu)做微調(diào)，使經(jīng)緯儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部的瞄準(zhǔn)部里的十字光靶瞄準(zhǔn)平行光管里的十字光靶；

步驟三、將待校準(zhǔn)的陀螺儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角與平行光管的所處的天文方位角做比較。

本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：

借助裝置各部件的同軸設(shè)計(jì)及中心的通孔設(shè)計(jì)，使天文觀測(cè)墩與平行光管的連線上的點(diǎn)能夠方便地在裝置底部的背光柵格板上做垂準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記，并可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯儀的光學(xué)中心與垂準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記做對(duì)中調(diào)整。

通過(guò)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的同軸嵌套設(shè)計(jì)的內(nèi)外盤(pán)及設(shè)置在外盤(pán)邊緣的咬合鎖緊機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)上的待測(cè)陀螺儀的任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合經(jīng)緯儀安裝臺(tái)的可拆卸設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種高精度陀螺儀的校準(zhǔn)工作，提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的校準(zhǔn)系統(tǒng)的總體示意圖；

圖2為本發(fā)明的陀螺儀安置裝置的立體示意圖；

圖3為本發(fā)明的調(diào)整定位機(jī)構(gòu)總體示意圖；

圖4為本發(fā)明的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的總體示意圖；

圖5為本發(fā)明的咬合鎖緊機(jī)構(gòu)的總體示意圖，除去連接板、第一豎板、第二豎板和支撐套；

圖6為本發(fā)明的經(jīng)緯儀安裝臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的經(jīng)緯儀安裝臺(tái)除去上托盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的校準(zhǔn)方法的總體流程圖；

圖9為本發(fā)明的對(duì)中調(diào)整方法的流程圖；

其中，1-調(diào)整定位機(jī)構(gòu)、11-下底盤(pán)、12-上底盤(pán)、13-第一水平調(diào)整螺栓、14-前后定位螺栓、15-耳朵、16-豎板、17-螺紋孔；2-螺旋升降臺(tái)、21-螺紋柱、22-螺紋管、23-旋轉(zhuǎn)手柄；3-角度調(diào)整機(jī)構(gòu)、31-內(nèi)盤(pán)、32-外盤(pán)、33-基座、34-隔環(huán)、35-固定板、36-咬合鎖緊機(jī)構(gòu)、37-拉簧、38-第二水平調(diào)整螺栓、3601-c型夾、3602-鎖緊螺栓、3603-下板、3604-上板、3605-連接板、3606-微動(dòng)螺桿、3607-第一豎板、3608-被動(dòng)桿、3609-第二豎版、3610-圓盤(pán)塊、3611-彈簧、3612-壓蓋、3613-支撐套；4-陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)、41-上臺(tái)板、42-下臺(tái)板、43-豎桿、44-前后左右調(diào)整螺栓；5-經(jīng)緯儀安裝臺(tái)、51-上托盤(pán)、52-滑塊、53-下托盤(pán)、54-安裝盤(pán)、55-前后調(diào)整螺栓、56-左右調(diào)整螺栓。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于天文方位角的陀螺儀校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：天文觀測(cè)墩、平行光管以及位于天文觀測(cè)墩和平行光管連線上的陀螺儀安置裝置，該陀螺儀安置裝置用于放置待校準(zhǔn)的陀螺儀，并能夠?qū)崿F(xiàn)待校準(zhǔn)的陀螺儀在水平面上做任意角度的調(diào)整。

如圖2所示，該陀螺儀安置裝置自下而上依次包括同軸設(shè)置的調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1、螺旋升降臺(tái)2、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3、陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4和經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5，該調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1和螺旋升降臺(tái)2統(tǒng)稱(chēng)為支撐機(jī)構(gòu)，該經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5能夠拆卸地設(shè)置在陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4上。

該角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3用于實(shí)現(xiàn)陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4在水平面上做任意角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，該螺旋升降臺(tái)2用于實(shí)現(xiàn)陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4的上下移動(dòng)，該陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4用于放置待校準(zhǔn)的陀螺儀，該經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5用于安裝及前后左右移動(dòng)經(jīng)緯儀，在該調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1、螺旋升降臺(tái)2、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3、陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4和經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5的軸向中心線上均設(shè)置有通孔，在調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1的底部通孔內(nèi)設(shè)置有光源，方便裝置的安裝，并保障測(cè)試的可靠性。

如圖3所示，調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1包括固定在地面上的下底盤(pán)11和設(shè)置在下底盤(pán)11上的上底盤(pán)12，沿上底盤(pán)12的周向均勻設(shè)置有八個(gè)第一水平調(diào)整螺栓13和四個(gè)前后定位螺栓14，這些第一水平調(diào)整螺栓13和前后定位螺栓14呈十字排列，每個(gè)端部設(shè)置有兩個(gè)第一水平調(diào)整螺栓13和一個(gè)前后定位螺栓14，第一水平調(diào)整螺栓13用于調(diào)整與調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1相連的螺旋升降臺(tái)2的頂面水平，前后定位螺栓14用于調(diào)整與調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1相連的螺旋升降臺(tái)2的前后移動(dòng)，上底盤(pán)12和下底盤(pán)11同軸設(shè)置且中心均設(shè)置有通孔，在下底盤(pán)11的通孔內(nèi)還設(shè)置有背光柵格板。

在上底盤(pán)12上對(duì)應(yīng)前后定位螺栓14的位置設(shè)置有長(zhǎng)腰孔，該長(zhǎng)腰孔的長(zhǎng)度方向的朝向一致，前后定位螺栓14設(shè)置在長(zhǎng)腰孔內(nèi)。

在上底盤(pán)12上沿長(zhǎng)腰孔的寬度方向的兩個(gè)端部，各設(shè)置有豎直向上的兩個(gè)耳朵15，在下底盤(pán)11上對(duì)應(yīng)上底盤(pán)12的各個(gè)耳朵15的位置設(shè)置有豎板16，豎板16和耳朵15相隔一定距離，且設(shè)置有螺紋孔17，豎板16通過(guò)螺桿穿過(guò)螺紋孔17與對(duì)應(yīng)的耳朵15相連。

如圖2所示，螺旋升降臺(tái)2包括相互嵌套配合的螺紋柱21和螺紋管22，螺紋柱21設(shè)置有外螺紋，內(nèi)部采用中空結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)置有角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3，底部設(shè)置在調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1上，螺紋管22設(shè)置有內(nèi)螺紋，外圍頂部沿周向均勻設(shè)置有四個(gè)旋轉(zhuǎn)手柄23，通過(guò)在水平面上依次旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)手柄23，可將將螺紋柱21旋出或旋進(jìn)螺紋管22。

如圖4所示，角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3包括轉(zhuǎn)盤(pán)，該轉(zhuǎn)盤(pán)由內(nèi)向外設(shè)置有內(nèi)盤(pán)31和外盤(pán)32，該內(nèi)盤(pán)31和外盤(pán)32同軸設(shè)置且外盤(pán)32相對(duì)內(nèi)盤(pán)31轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)盤(pán)31設(shè)置在基座33上，陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4通過(guò)隔環(huán)34設(shè)置在外盤(pán)32上，基座33通過(guò)固定板35設(shè)置在螺旋升降臺(tái)3的頂面，固定板35設(shè)置在螺旋升降臺(tái)3的頂面，外盤(pán)32的側(cè)邊設(shè)置有咬合鎖緊機(jī)構(gòu)36，該咬合鎖緊機(jī)構(gòu)36用于微調(diào)及鎖定外盤(pán)32的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

如圖4和5所示，咬合鎖緊機(jī)構(gòu)36包括c型夾3601，該c型夾3601包括側(cè)壁和c型開(kāi)口的上板、下板，c型開(kāi)口卡在外盤(pán)32邊緣，c型開(kāi)口的上板和下板的中心設(shè)置有鎖緊螺栓3602，該鎖緊螺栓3602用于調(diào)整c型開(kāi)口的大小，其一端與c型開(kāi)口的下板3603固定連接，另一端設(shè)置有外螺紋，與c型開(kāi)口的上板3604螺紋連接。

c型夾3601側(cè)壁的底部通過(guò)連接板3605設(shè)置在固定板35上，側(cè)壁垂直設(shè)置有微調(diào)機(jī)構(gòu)，該微調(diào)機(jī)構(gòu)用于調(diào)整c型夾3601咬合后的外盤(pán)32做周向微動(dòng)。

該微調(diào)機(jī)構(gòu)包括微動(dòng)螺桿3606，微動(dòng)螺桿3606的一端穿過(guò)第一豎板3607和c型夾3601的側(cè)壁的一面相接觸，微動(dòng)螺桿3606和第一豎板3607通過(guò)螺紋配合轉(zhuǎn)動(dòng)，第一豎板3607固定設(shè)置在連接板3605的一側(cè)上，c型夾3601的側(cè)壁的另一面設(shè)置有被動(dòng)桿3608，被動(dòng)桿3608的一端和c型夾3601的側(cè)壁的另一面相連，另一端穿過(guò)第二豎板3609的中孔，但不和第二豎板3609相接觸，其頂端設(shè)置有圓盤(pán)塊3610，圓盤(pán)塊3610和彈簧3611一端相連，彈簧3611的另一端和壓蓋3612相連，壓蓋3612通過(guò)支撐套3613設(shè)置在第二豎板3609上，支撐套3613設(shè)置在彈簧3611和被動(dòng)桿3608的帶圓盤(pán)塊3610的一端的外圍，支撐套3613的一端設(shè)置在第二豎板3609上，另一端和壓蓋3612相連，第二豎板3609固定設(shè)置連接板3605的另一側(cè)上，圓盤(pán)塊3610的直徑小于支撐套3613的內(nèi)徑。

固定板35和基座33之間設(shè)置有水平調(diào)整機(jī)構(gòu)，該水平調(diào)整機(jī)構(gòu)用于調(diào)整與角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3相連的陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4的頂面水平，該水平調(diào)整機(jī)構(gòu)包括沿固定板35周向均勻設(shè)置在固定板35和基座33之間的多個(gè)拉簧37和第二水平調(diào)整螺栓38，第二水平調(diào)整螺栓穿38過(guò)固定板35和基座33的底面相接觸，用于調(diào)整與角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3相連的陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4的頂面水平，拉簧37一端連接固定板35的頂面，另一端連接基座33的底面，該拉簧37在角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3和螺旋升降臺(tái)2之間形成一定的軟連接，防止在對(duì)陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4做水平調(diào)整時(shí)，發(fā)生錯(cuò)位。

固定板35、基座33、內(nèi)盤(pán)31的中心均設(shè)置有通孔，且它們的軸向中心線與螺旋升降臺(tái)2、陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4的軸向中心線共線。

如圖2所示，陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4包括相互平行的上臺(tái)板41和下臺(tái)板42，上臺(tái)板41和下臺(tái)板42之間一個(gè)相對(duì)的兩側(cè)均勻設(shè)置多個(gè)豎桿43，另外一個(gè)相對(duì)的兩側(cè)采用開(kāi)放式設(shè)計(jì)，即不增加任何阻礙物。下臺(tái)板42底面設(shè)置在角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3上，上臺(tái)板41和下臺(tái)板42的中心均設(shè)置有通孔，經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5能夠拆卸地設(shè)置在上臺(tái)板41的頂面上，上臺(tái)板41的通孔能夠容納下掛式陀螺經(jīng)緯儀的陀螺部通過(guò)，在上臺(tái)板41上沿通孔周向均勻設(shè)置有四個(gè)前后左右調(diào)整螺栓44，利用前后左右調(diào)整螺栓44可調(diào)整下掛式陀螺經(jīng)緯儀的前后左右移動(dòng)。

該陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4的內(nèi)部尺寸不超過(guò)500mm*400mm*400mm，但是由于其開(kāi)放式的設(shè)計(jì)，使得此陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4能夠容納船用陀螺儀，進(jìn)而可對(duì)此類(lèi)型的陀螺儀進(jìn)行校準(zhǔn)，此外還可以對(duì)陀螺經(jīng)緯儀、mems陀螺儀等多種類(lèi)型的陀螺儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

如圖6和7所示，經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5包括由上至下依次設(shè)置有相互配合的上托盤(pán)51、滑塊52和下托盤(pán)53，上托盤(pán)51、滑塊52和下托盤(pán)53的中心均設(shè)置有通孔，上托盤(pán)51頂面設(shè)置有安裝盤(pán)54，底面設(shè)置有第一軌道，安裝盤(pán)54用于安裝經(jīng)緯儀；下托盤(pán)53頂面設(shè)置有第二軌道，底面設(shè)置在陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4上，第一軌道和第二軌道相互垂直，滑塊52能夠在第一軌道和第二軌道上移動(dòng)，在滑塊52沿第二軌道方向的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)前后調(diào)整螺栓55，通過(guò)前后調(diào)整螺栓55使滑塊52沿第二軌道方向移動(dòng)，在上托盤(pán)51沿第一軌道方向的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)左右調(diào)整螺栓56，通過(guò)左右調(diào)整螺栓56使上托盤(pán)51沿第一軌道方向移動(dòng)，這樣通過(guò)前后調(diào)整螺栓55和左右調(diào)整螺栓56能夠調(diào)整安裝在安裝盤(pán)54上的經(jīng)緯儀的前后左右移動(dòng)。

如圖8所示，本發(fā)明還提供了一種基于天文方位角的陀螺儀校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

步驟一、將經(jīng)緯儀放置在經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5上，將經(jīng)緯儀的光學(xué)中心和調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1底部的背光柵格板的標(biāo)記做對(duì)中調(diào)整；

或者將下掛式陀螺經(jīng)緯儀的陀螺部穿過(guò)陀螺回轉(zhuǎn)臺(tái)4的上臺(tái)板41的通孔，設(shè)置在陀螺回轉(zhuǎn)臺(tái)4上，將下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部的光學(xué)中心和調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1底部的背光柵格板的標(biāo)記作對(duì)中調(diào)整；

步驟二、將待校準(zhǔn)的陀螺儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角與真北方即零度方位角或者平行光管的所處的天文方位角比較，并做出判定的步驟。

如圖9所示，其中對(duì)中調(diào)整包括以下步驟：

步驟ⅰ、將螺旋升降臺(tái)2調(diào)整到所需高度，設(shè)置在調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1的上底板12上，松開(kāi)上底板12的前后定位螺栓14，調(diào)整下底板11上的穿過(guò)耳朵15的螺桿，使螺紋升降臺(tái)2的中心與下底板11的背光柵格板的中心基本對(duì)齊，再將前后定位螺栓14鎖緊；

步驟ⅱ、將三角架調(diào)整到所需高度，設(shè)置在螺旋升降臺(tái)2的上方，再將經(jīng)緯儀固定在三角架上，使經(jīng)緯儀的光學(xué)中心設(shè)置過(guò)平行光管和天文觀測(cè)墩的連線上，調(diào)整經(jīng)緯儀的相關(guān)部件，使其豎軸鉛垂，并投影到調(diào)整定位機(jī)構(gòu)1的下底板11的背光柵格板上，讀取垂準(zhǔn)點(diǎn)在柵格上的直角坐標(biāo)位置，同時(shí)用極細(xì)筆將垂準(zhǔn)點(diǎn)在柵格直角坐標(biāo)面上做標(biāo)記；

步驟ⅲ、調(diào)整第一水平調(diào)整螺栓13，使螺旋升降臺(tái)2的頂面水平；

步驟ⅵ、將角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3設(shè)置在螺旋升降臺(tái)2上，再將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4設(shè)置在角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3上，通過(guò)調(diào)整第二水平調(diào)整螺栓38，使陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4的上臺(tái)板41水平；

步驟ⅴ、將經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5設(shè)置在陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4上，再將經(jīng)緯儀設(shè)置在經(jīng)緯儀安裝臺(tái)5上，通過(guò)調(diào)整左右調(diào)整螺栓56和前后調(diào)整螺栓55，使經(jīng)緯儀的光學(xué)中心和背光柵格板上的垂準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記對(duì)中；

或者步驟ⅴ、將下掛式陀螺經(jīng)緯儀的陀螺部穿過(guò)陀螺回轉(zhuǎn)臺(tái)4的上臺(tái)板41上通孔，設(shè)置在陀螺回轉(zhuǎn)臺(tái)4上，通過(guò)調(diào)整前后左右調(diào)整螺栓44，使下掛式陀螺經(jīng)緯儀的光學(xué)中心和背光柵格板上的垂準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記對(duì)中。

其中將測(cè)量的方位角與真北方即零度方位角比較包括以下步驟：

步驟ⅰ、將經(jīng)緯儀的瞄準(zhǔn)部里的十字光靶瞄準(zhǔn)平行光管里的十字光靶，再將待校準(zhǔn)的陀螺儀放置在校準(zhǔn)裝置的陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4里，并做水平調(diào)整；或者將下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部的瞄準(zhǔn)部里的十字光靶瞄準(zhǔn)平行光管里的十字光靶；

步驟ⅱ、利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3及經(jīng)緯儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)平行光管所處的天文方位角度，但方向與平行光管所處的方位角相反，再利用咬合鎖緊機(jī)構(gòu)微調(diào)，并鎖定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；

步驟ⅲ、將待校準(zhǔn)的陀螺儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角與真北方即零度方位角做比較。

其中將測(cè)量的方位角與平行光管的所處的天文方位角比較包括以下步驟：

步驟①、將待校準(zhǔn)的陀螺儀放置在陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4里，并做水平調(diào)整，再利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合咬合鎖緊機(jī)構(gòu)36做微調(diào)，使待校準(zhǔn)的陀螺儀的方位角為零度方位角；

或者利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合咬合鎖緊機(jī)構(gòu)36做微調(diào)，使下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角為零度方位；角

步驟②、利用校準(zhǔn)裝置的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)3將陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合咬合鎖緊機(jī)構(gòu)做微調(diào)，使經(jīng)緯儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀的經(jīng)緯儀部的瞄準(zhǔn)部里的十字光靶瞄準(zhǔn)平行光管里的十字光靶；

步驟③、將待校準(zhǔn)的陀螺儀或者下掛式陀螺經(jīng)緯儀測(cè)量的方位角與平行光管的所處的天文方位角做比較。

本發(fā)明借助裝置各部件的同軸設(shè)計(jì)、水平調(diào)整設(shè)計(jì)及中心的通孔設(shè)計(jì)，使經(jīng)緯儀的光學(xué)中心能夠方便地在裝置底部的背光柵格板上做標(biāo)記，提高校準(zhǔn)的效率。

通過(guò)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的同軸嵌套設(shè)計(jì)的內(nèi)外盤(pán)及設(shè)置在外盤(pán)邊緣的咬合鎖緊機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)上的待測(cè)陀螺儀的任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合經(jīng)緯儀安裝臺(tái)的可拆卸設(shè)計(jì)及陀螺儀回轉(zhuǎn)臺(tái)的開(kāi)放式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種高精度陀螺儀的校準(zhǔn)工作，提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。

另外，借助平行光管的天文方位角，結(jié)合對(duì)中調(diào)整，提高了校準(zhǔn)的精確性。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書(shū)限定。