该课题是和航天部十院及徐州光学仪器厂合作的研究课题,目的是实现陀螺经纬仪寻北自动测量系统的仪器化.陀螺经纬仪是工程测量及导弹瞄准中用以定向和确定方位角的主要仪器之一,广泛用于军事、测绘,矿山开采等领域.传统的陀螺经纬仪寻北时大多采用人工测量,测量速度慢,劳动强度大,使得测量精度受到严重影响,已无法满足现代应用的要求.利用最新科学技术方法,改造传统陀螺仪,使其升级换代是该课题的主要任务.该文结合现代传感技术和现代数字信号处理技术,在理解陀螺经纬仪基本工作原理和基本结构的基础上对其进行升级改造.课题完成了光标信号采集模块及基于数字信号处理器(DSP)的自动测量系统的软硬件的设计和调试工作,最终研制出了自动测量系统的样机.通过大量实验表明,在不改变陀螺经纬仪结构原理的基础上,加入信号采集和数据处理的自动读数系统样机,使陀螺经纬仪的寻北测量不但可以极大地减少操作人员的劳动强度,而且可以有效地提高其寻北精度,精度由原来的不大于30角秒(1 σ)提高到了不大于10角秒(1 σ).该课题的研究内容主要包括以下三个方面:1.光标信号采集模块的设计.根据课题需要,选择东芝公司TCD1501D型CCD芯片,结合现代电子设计技术,利用复杂可编程逻辑器件CPLD完成CCD驱动电路的设计.并且根据陀螺经纬仪的尺寸结构,实现了信号采集模块的设计.2.DSP数据采集及处理系统的设计.利用现代数字信号处理技术构建了陀螺经纬仪运动信号的数据采集和信号处理的软硬件系统.现已完成了整个系统的硬件电路和处理软件的设计和调试工作.3.成功研制出了自动测量系统样机.该课题的特色主要有:利用CPLD技术自行设计线阵CCD的驱动电路;通过分析处理测量系统采集到的光标的运动信息,成功的把中天法应用到了自动测量系统中;采用数字信号处理器(DSP)实现了数据的采集及数据的实时处理;为陀螺经纬仪寻北智能化进行了探索研究.