带动态自跟踪逼近元的高精实时测量产品系统

本发明简称动态自跟踪逼近系统(MOV SELF APPROACH SYSTEM)，简称MSAS，或灵型产品(其中动态自跟踪逼近元简称MAS或灵性元)，它是测量精度领域中，一种对在运动变化的环境中或对运动体本身实现高精和超高精实时测量的产品结构的构思、方法及专用设备、用途的发明。

在实际中，测量大多是在上述变化运动情况下进行的，许多地方要求精度很高。如图1中标号(4)，是一种真值仪的结构框图。这里真值是相对于测量器(1)，比其精度更高的测量器的示数值。本实施例中，(4)是地震预报大地或水库大坝变形监测仪。现有技术中，提高精度消除误差主要是在标准环境中校验和用误差创根法——即追朔误差产生原因尽力去一个个设法消除。如图1中，测量器(1′)——本例为带微电脑的数字式毫米级1mm+1ppm单频光电仪TC2002，它与(1)一样内带一个标准环境下校验后的自我误差改正元(2″)，改正内容δ静标，则使自身精度相对有提高。

但在大坝(A)上作变形监测的两点，即测站M和镜站N两点间的测量时，不是标准环境，环境误差大于2ppm，是不容许的，于是又追朔误差原因用测量器(1′)以外的其它许多高精测量器和计算公式(5、6、7、8、9、10、11、12)测出环境误差，依次分别是△f——频率误差，△温湿压——大气温度、湿度、压力代表性误差，△折——大气折射率计算误差，△湍——大气湍流误差，△遥发、△遥收——由(9、10)发射、接收遥测的镜站N温度，压力误差，△梯——测站M垂直梯度误差，它经中央计算机(12)近似处理为均方根误差δ他——即由其它仪器测出的误差，来实现测量器(1′)的他逼近改正，组成真值仪(4)测得真L，达到亚毫米级精度要求。这种他逼近产品系统的体积庞大，价格昂贵达200万元以上，操作人员多且知识要求高，它对于运动体更因为影响因素，如加速度，振、摆动，元件干挠，随机误差，发散误差等因素多，无法对其全部刨根追源进行他逼近；刚不适于运动体的高精跟踪测量。

本发明如实施例一；图(1、2、3)大坝变形仪，实施例二(图4、5、6)运动体测高的灵型高度表，实施例三(图7、8、9)灵型惯性航行仪。其中：

图1是变形仪结构构成图

图2是灵性元MSA制造(计算)原理

图3是带灵性元的灵型大坝变形仪结构图

图4是登山队的常规气压高度表(测量)

图5是用气球或飞行器“模拟登山(爬升)环境”制造灵性元MSA

图6是灵型高度表结构(3)

图7是一般惯性航行仪

图8用GPS等制造灵性元MSA

图9是灵型惯性航行仪(3)

图1中，将真值仪(4)仅作为一种工具，这样它的精度可以集中精力作得很高，用它对另一测量器(1)，本实施例仍为TC2002型光电仪，测得示数值l，进行其现场同一环境下的能满足较高频数要求的实时(控制要素为时间t、空间为示数值l)跟踪校验，计算出误差，如图2中的δ＝l-L＝f(t，l)，取其逆向，得出-δ＝-(l-L)＝-f(t，l)＝MSA，它是测量(1)的自我误差的数字式实时跟踪逼近真值的曲线族，将其存入存储器制成MSA。校验完毕可去掉真值仪(4)。在今后的测量，如图3中由MSA对测量器(1)进行动态自我实时跟踪修正，即新获得新产品结构(3)，(简称灵性结构，其产品称灵性大坝变形仪)，新示数值L精＝-δ+L＝MSA+l，它的精度稍逊真值仪，仍达亚毫米级，能达到要求。它结构简单价格低，操作方便，使用时作好“0”位同步对准，例如，上午9点过0.05秒开始测量，向(3)输入9点过0.05秒即可同步操作。

该结构及方法(简称结果法嫁接法或龙凤呈祥法)的主要原理，符合艾利斯特·阿贝原则：测轴只能在基轴的延长线上才能获得精确的结果。这一原则目前已实际完善，即推论1：测量只能同一基准下才能获得精确结果；推论2：环境也是一种基准，测量只有在同一环境下才能获得精确的结果。现技术测量模式仅在单一的同一静态标准环境校验，本发明突破一步，在同一实时动态跟踪环境下校验(或模拟近似实时跟踪环境校验，也能达到一定的精度要求)。它符合阿贝原则支持权项1、2、3，不存在或减少了原理误差；另外，在实际生活中，人们有时也有在现场测几个有限点的误差，在使用中人工扣除的现象，它频次有限，不能用于连续跟踪和高精测量，但原理是普遍的、成功的，本发明也好比将其道理，在计算机发展时期，突破用于高频次高精测量产品系统，权项1、2、3得到实际的支持。所以，带MAS的产品系统实际的精度可达很高。

实施例二，如图4、5、6为登山队或其它运动体(A)携带的数字式气压高度表(1)，误差6米以上，真值仪(4)用数字式无线电微波高度计。本例与例一的区别在于是用模拟近似环境(R)，这里是气球或飞行器进行模拟近似环境校验，使用时登山队可以是(A)或另于登山队(Q)。

实施例三如图(7、8、9)，是本发明结构、方法的一种运动体(A)为潜水器、飞行器和船舶的高精机械式导航的用途的实施例，测量器(1)为一般惯性陀螺和惯性力加速度计传感器组成的惯性航行仪，它固联于运动体(A)形成整体。作为工具的真值仪(4)，为差分GPS定位仪，或差分无线电定位仪，它对惯性航行仪进行现场同环境或模拟近似环境实时跟踪校验，制成MAS后，可去掉真值仪，形成灵型惯性航行仪(3)。惯性导航属机械式导航，不受无线电干挠，但机械式导航精度低，精度每提高一点价格均增加成倍，一般均视为较大科技进步，本发明可比原惯性航行仪精度提高几十乃至几百倍，不受电磁波干挠。