一種高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，尤其涉及一種高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)主要由頂U(kuò)模塊、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)及二次電源組成，頂U(kuò)模塊主要包括高精度光纖陀螺、加速度計(jì)等。目前國內(nèi)外捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)方式為:MU模塊不加減震器或采用平面四點(diǎn)減震方式。其中，平面四點(diǎn)減震通過在平面內(nèi)四點(diǎn)設(shè)計(jì)減震器，具有平面對(duì)稱的特點(diǎn)，可在一定程度上抑制外界環(huán)境(振動(dòng)沖擊等)對(duì)系統(tǒng)的影響，保證系統(tǒng)精度及工作壽命。
[0003]但由于高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境敏感，且光纖陀螺精度與抗振動(dòng)沖擊性能不可兼得，因此，針對(duì)高精度光纖慣導(dǎo)系統(tǒng)，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)已難以滿足實(shí)際使用要求，且實(shí)際工作環(huán)境更加惡劣，外界振動(dòng)沖擊甚至達(dá)到2000Hz、500g以上，此時(shí)光纖陀螺使用受到極大影響，石英撓性加速度計(jì)會(huì)直接損壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)。
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，包括機(jī)箱，機(jī)箱的箱體被分為電子艙與IMU艙兩個(gè)艙體部分；IMU艙內(nèi)安裝有IMU模塊;頂U(kuò)模塊包括頂U(kuò)臺(tái)體、陀螺和加速度計(jì)；陀螺和加速度計(jì)均為三個(gè)，設(shè)置在IMU臺(tái)體內(nèi)、沿著六個(gè)安裝面分別一一對(duì)應(yīng)呈正交分布；MU臺(tái)體的左側(cè)面和右側(cè)面的四個(gè)角均對(duì)稱設(shè)置有減震器安裝孔;MU臺(tái)體的左側(cè)面和右側(cè)面分別設(shè)置有左轉(zhuǎn)接架和右轉(zhuǎn)接架;左轉(zhuǎn)接架和右轉(zhuǎn)接架的四個(gè)角均分別設(shè)置有減震器，形成八點(diǎn)減震；左轉(zhuǎn)接架和右轉(zhuǎn)接架通過減震器與頂U(kuò)臺(tái)體相連接；
[0006]右轉(zhuǎn)接架的中心處設(shè)置有光源；IMU臺(tái)體的前端面設(shè)置有前放板；IMU臺(tái)體的質(zhì)心與八點(diǎn)減震的幾何中心重合；IMU臺(tái)體上設(shè)置有四個(gè)配重，通過設(shè)置在頂U(kuò)臺(tái)體的前端面上的四個(gè)配重安裝孔與MU臺(tái)體相連接;電子艙與頂U(kuò)艙的兩個(gè)艙體以接插線連接。
[0007]機(jī)箱的的箱蓋頂部開槽，槽內(nèi)設(shè)置有密封條;機(jī)箱的側(cè)面與底板設(shè)置有凹槽作為減重散熱結(jié)構(gòu)。
[0008]頂U(kuò)臺(tái)體的表面為走纖面，走纖面上設(shè)置有與走纖面相切的走纖孔;走纖面之間采用圓角過渡。
[0009]本實(shí)用新型采用八點(diǎn)減震方式，可將外界環(huán)境2000Hz振動(dòng)減弱至200Hz左右，將500g/lms沖擊減弱至200g/20ms左右，保證系統(tǒng)振動(dòng)沖擊等環(huán)境下的工作性能以及長時(shí)間工作壽命;同時(shí)，空間八點(diǎn)減震有較好的空間對(duì)稱性，利于MU臺(tái)體滿足“三心”合一的結(jié)構(gòu)，有效抑制角振動(dòng)、線振動(dòng)引入的耦合誤差，保證高精度光纖慣導(dǎo)系統(tǒng)的持續(xù)高精度工作;此夕卜，機(jī)箱箱體的兩腔分體設(shè)計(jì)可在一定程度上減小傳感器溫度漂移，提高光纖陀螺等傳感器實(shí)際使用精度及環(huán)境適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)的分解示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型頂U(kuò)臺(tái)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型左轉(zhuǎn)接架和右轉(zhuǎn)接架的分解示意圖。
[0013]圖4為頂U(kuò)模塊的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、機(jī)箱;2、頂U(kuò)模塊;3、電路模塊;4、頂U(kuò)臺(tái)體;5、減震器安裝孔;6、左轉(zhuǎn)接架；7、右轉(zhuǎn)接架;8、減震器;9、光源；1、前放板；11、前面板模塊；12、走纖孔；13、配重安裝孔；14、箱蓋;15、配重；16、X軸陀螺；17、Z軸陀螺;18、Y軸陀螺；19、X軸加表;20、Y軸加表;21、Z軸加表。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]如圖1?圖4所示，本實(shí)用新型一種高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，包括機(jī)箱I，機(jī)箱的箱體被分為電子艙與頂U(kuò)艙兩個(gè)艙體部分;頂U(kuò)艙內(nèi)安裝有頂U(kuò)模塊2;頂U(kuò)模塊2包括頂U(kuò)臺(tái)體
4、陀螺和加速度計(jì)；陀螺和加速度計(jì)均為三個(gè)，設(shè)置在IMU臺(tái)體內(nèi)、沿著六個(gè)安裝面分別一一對(duì)應(yīng)呈正交分布;三個(gè)陀螺分別為X軸陀螺16、Z軸陀螺17和Y軸陀螺18;頂U(kuò)臺(tái)體的左側(cè)面和右側(cè)面的四個(gè)角均對(duì)稱設(shè)置有減震器安裝孔5; IMU臺(tái)體4的左側(cè)面和右側(cè)面分別設(shè)置有左轉(zhuǎn)接架6和右轉(zhuǎn)接架7;左轉(zhuǎn)接架6和右轉(zhuǎn)接架7的四個(gè)角均分別設(shè)置有減震器8，形成八點(diǎn)減震;左轉(zhuǎn)接架6和右轉(zhuǎn)接架7通過減震器8與IMU臺(tái)體4相連接;右轉(zhuǎn)接架7的中心處設(shè)置有光源9; IMU臺(tái)體4的前端面設(shè)置有前放板10; IMU臺(tái)體4的質(zhì)心與八點(diǎn)減震的幾何中心重合；頂U(kuò)臺(tái)體4上設(shè)置有配重15;本實(shí)用新型通過配重15調(diào)整質(zhì)心位置；電子艙與頂U(kuò)艙的兩個(gè)艙體以接插線連接;在一定程度上隔絕電路模塊3發(fā)熱對(duì)頂U(kuò)模塊2輸出精度的影響。
[0017]本實(shí)用新型的MJ臺(tái)體4滿足重心、中心和質(zhì)心的三點(diǎn)合一，采用八點(diǎn)減震設(shè)計(jì)，且八點(diǎn)減震具有空間對(duì)稱性，能更好的滿足MU臺(tái)體“三心”合一，抑制振動(dòng)耦合對(duì)系統(tǒng)導(dǎo)航精度的影響。
[0018]頂U(kuò)臺(tái)體4采用空間八點(diǎn)減震方式，減震器使用“T型”減震器，相對(duì)“蝶形”減震器，它與IMU臺(tái)體4貼合更加緊密且抗震性能更強(qiáng)，有效抑制外部沖擊振動(dòng)的影響。IMU臺(tái)體4僅通過八個(gè)減震器8連結(jié)，因此需要保證在安裝了陀螺、加速度計(jì)及前放板之后，IMU臺(tái)體4的質(zhì)心與八點(diǎn)減震的幾何中心重合，X、Y，Z三個(gè)方向上的誤差應(yīng)分別不超過5mm，通過加入配重15來調(diào)整質(zhì)心位置。如圖4所示，配重15為四個(gè)，通過設(shè)置在IMU臺(tái)體4前端面上的四個(gè)配重安裝孔13與頂U(kuò)臺(tái)體4相連接;其中，配重15用來調(diào)配質(zhì)心。最終結(jié)果以八點(diǎn)空間幾何中心為原點(diǎn)，質(zhì)心位置最終保持在(_0.29，2.79，2.78)(單位:mm)處。
[0019]對(duì)比目前各型系統(tǒng)無減震或平面四點(diǎn)減震方式，空間八點(diǎn)減震方式可有效減弱外部振動(dòng)沖擊對(duì)系統(tǒng)的影響，同時(shí)很大程度上抑制增設(shè)減震器8所引入的角振動(dòng)和線振動(dòng)耦合誤差，提高系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性能及實(shí)際使用精度，減震器8最后再通過八處安裝孔與機(jī)箱I固定連接。
[0020]此外，考慮到機(jī)箱I的防水要求，在機(jī)箱的箱蓋14頂部開槽加入密封條，增加系統(tǒng)水密性，同時(shí)在保證機(jī)箱I強(qiáng)度達(dá)到要求的情況下，機(jī)箱I的側(cè)面與底部進(jìn)行相應(yīng)的減重散熱設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型在機(jī)箱I的側(cè)面與底板設(shè)置凹槽，作為減重散熱結(jié)構(gòu)?？紤]到實(shí)際應(yīng)用，本實(shí)用新型將IMU臺(tái)體4的表面設(shè)計(jì)為走纖面，走纖面上設(shè)置有與走纖面相切的走纖孔；同時(shí)考慮到信號(hào)線的布局，保證走纖走線順利，安裝簡便，走纖面之間采用圓角過渡。圖2中可以看出，走纖孔12與陀螺臺(tái)面及前放板臺(tái)面相切，盡可能減少光纖走纖中遇到銳角轉(zhuǎn)折。
[0021]本實(shí)用新型為盡可能減輕整個(gè)光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的質(zhì)量，頂U(kuò)臺(tái)體4及轉(zhuǎn)接架需要進(jìn)行減重設(shè)計(jì)，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、質(zhì)心相對(duì)八點(diǎn)幾何中心偏移不超過5mm的前提下，對(duì)IMU臺(tái)體4及左、右轉(zhuǎn)接架進(jìn)行打孔減重，一定程度上減輕系統(tǒng)質(zhì)量。
[0022]本實(shí)用新型采用八點(diǎn)減震方式，保證系統(tǒng)振動(dòng)沖擊等環(huán)境下的工作性能以及長時(shí)間工作壽命；空間八點(diǎn)減震有較好的空間對(duì)稱性，有效抑制角振動(dòng)、線振動(dòng)引入的耦合誤差，保證高精度光纖慣導(dǎo)系統(tǒng)的持續(xù)高精度工作;此外，將機(jī)箱I的箱體采用兩腔分體設(shè)計(jì)可在一定程度上減小傳感器溫度漂移，提高光纖陀螺等傳感器實(shí)際使用精度及環(huán)境適應(yīng)性。
[0023]其中，IMU( Inertial measurement unit，簡稱IMU)是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，包括機(jī)箱(I)，其特征在于:所述機(jī)箱(I)的箱體被分為電子艙與IMU艙兩個(gè)艙體部分;所述頂U(kuò)艙內(nèi)安裝有IMU模塊(2);所述頂U(kuò)模塊(2)包括IMU臺(tái)體(4)、陀螺和加速度計(jì);所述陀螺和加速度計(jì)均為三個(gè)，設(shè)置在IMU臺(tái)體(4)內(nèi)、沿著六個(gè)安裝面分別一一對(duì)應(yīng)呈正交分布;所述MU臺(tái)體(4)的左側(cè)面和右側(cè)面的四個(gè)角均對(duì)稱設(shè)置有減震器安裝孔(5);所述頂U(kuò)臺(tái)體(4)的左側(cè)面和右側(cè)面分別設(shè)置有左轉(zhuǎn)接架(6)和右轉(zhuǎn)接架(7);所述左轉(zhuǎn)接架(6)和右轉(zhuǎn)接架(7)的四個(gè)角均分別設(shè)置有減震器(8)，形成八點(diǎn)減震;所述左轉(zhuǎn)接架(6)和右轉(zhuǎn)接架(7)通過減震器(8)與頂U(kuò)臺(tái)體(4)相連接； 所述右轉(zhuǎn)接架(6)的中心處設(shè)置有光源(9);所述IMU臺(tái)體(4)的前端面設(shè)置有前放板(10);所述IMU臺(tái)體(4)的質(zhì)心與八點(diǎn)減震的幾何中心重合;所述IMU臺(tái)體(4)上設(shè)置有配重(15);所述電子艙與IMU艙的兩個(gè)艙體以接插線連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)箱(I)的箱蓋(14)頂部開槽，槽內(nèi)設(shè)置有密封條;所述機(jī)箱(I)的側(cè)面與底板設(shè)置有減重散熱結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述IMU臺(tái)體(4)的表面為走纖面，走纖面上設(shè)置有與走纖面相切的走纖孔(12);所述走纖面之間采用圓角過渡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述IMU臺(tái)體(4)及左、右轉(zhuǎn)接架上設(shè)置有減重孔。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述減重散熱結(jié)構(gòu)為設(shè)置在機(jī)箱的側(cè)面與底板上的凹槽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于:所述配重(15)為四個(gè)，通過設(shè)置在MU臺(tái)體(4)的前端面上的四個(gè)配重安裝孔(13)與頂U(kuò)臺(tái)體(4)相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高精度光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，包括機(jī)箱，機(jī)箱的箱體被分為電子艙與IMU艙；IMU艙內(nèi)安裝有IMU模塊；IMU模塊包括IMU臺(tái)體、陀螺和加速度計(jì)；IMU臺(tái)體的左、右側(cè)面分別設(shè)置有左、右轉(zhuǎn)接架；左、右轉(zhuǎn)接架通過減震器與IMU臺(tái)體相連接；右轉(zhuǎn)接架的中心處設(shè)置有光源；IMU臺(tái)體的前端面設(shè)置有前放板；IMU臺(tái)體的質(zhì)心與八點(diǎn)減震的幾何中心重合；IMU臺(tái)體上設(shè)置有四個(gè)配重，電子艙與IMU艙的兩個(gè)艙體以接插線連接。本實(shí)用新型能保證系統(tǒng)振動(dòng)沖擊等環(huán)境下的工作性能以及長時(shí)間工作壽命；有效抑制耦合誤差，保證高精度光纖慣導(dǎo)系統(tǒng)的持續(xù)高精度工作；提高光纖陀螺等傳感器實(shí)際使用精度及環(huán)境適應(yīng)性。
【IPC分類】G01C21/16
【公開號(hào)】CN205333080
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620080843
【發(fā)明人】于強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中聯(lián)天通科技（北京）有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月27日