一种单轴、一体式捷联加速度测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单轴、一体式捷联加速度测量装置，包括：石英挠性加速度计、信号处理及接口电路、二次电源模块和遥测电路和装置本体；装置本体包括：本体结构，设置在本体结构中部的安装法兰，以及，设置在本体结构上的多个安装槽；石英挠性加速度计、信号处理及接口电路、二次电源模块和遥测电路通过对应的安装槽与本体结构连接；其中，石英挠性加速度计和二次电源模块位于所述安装法兰的上方；信号处理及接口电路和遥测电路位于安装法兰的下方。本发明专利技术解决了解决现有的三轴横法向表存在的难以应对火箭飞行过程的复杂环境及有效提取出箭体运动的有效加速度信息的问题。

Single axis and integral strapdown inertial acceleration measuring device

The invention discloses a single shaft, one strapdown acceleration measurement device comprises a quartz flexible accelerometer signal processing and interface circuit, two power module and telemetry circuit and device body; the device body comprises a body structure, installation of flange, in the middle part of the structure and the body, is provided with a plurality of mounting grooves in the body structure; accelerometer signal processing and interface circuit, two power module and telemetry circuit connected through the installation slot and the body structure of the corresponding; among them, above the quartz flexible accelerometer and two power modules in the mounting flange; signal processing and interface circuit and telemetry circuit is located below the mounting flange the. The invention solves the problem that the existing three axis transverse normal table can not cope with the complicated environment of the rocket flight process and effectively extracts the acceleration information of the arrow body movement.

【技术实现步骤摘要】
一种单轴、一体式捷联加速度测量装置
本专利技术属于测量
，尤其涉及一种单轴、一体式捷联加速度测量装置。
技术介绍
运载火箭作为高新科技发展的重要标志，在我国的航天事业发展建设中起着关键作用，捷联加速度测量装置作为控制系统的箭上重要单机，参与运载火箭姿态控制，影响姿态控制系统的精度和性能，是确保运载火箭稳定可靠运行的重要一环。以往运载火箭多采用三轴横法向加表测量火箭运动过程中的视加速度信息，但由于三轴横法向表自身结构较复杂，安装难度高且安装误差不可控，从而难以确保测量精度及控制系统减载控制信息的准确性；同时三轴横法向表体积偏大、重量较重，对箭体结构的要求及环境条件较严格，对安装支架的可靠性要求也相对较高，安装位置受限，无法安装在箭体内壁最优位置，不利于应对火箭飞行过程的复杂环境及有效提取出箭体运动的有效加速度信息。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种单轴、一体式捷联加速度测量装置，以解决现有的三轴横法向表存在的难以应对火箭飞行过程的复杂环境及有效提取出箭体运动的有效加速度信息的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种单轴、一体式捷联加速度测量装置，包括：石英挠性加速度计(1)、信号处理及接口电路(2)、二次电源模块(3)和遥测电路(4)和装置本体(5)；装置本体(5)包括：本体结构(51)，设置在本体结构(51)中部的安装法兰(52)，以及，设置在本体结构(51)上的多个安装槽；石英挠性加速度计(1)、信号处理及接口电路(2)、二次电源模块(3)和遥测电路(4)通过对应的安装槽与本体结构(51)连接；其中，石英挠性加速度计(1)和二次电源模块(3)位于所述安装法兰的上方；信号处理及接口电路(2)和遥测电路(4)位于安装法兰的下方；石英挠性加速度计(1)，用于测量箭体运动产生的加速度信息，得到加速度信号；信号处理及接口电路(2)，用于采集加速度信号和温度信号，以及，对加速度信号和温度信号进行A/D转换；二次电源模块(3)，用于对箭上一次电源的输出电压进行电压转换，以及，对一次电源进行滤波处理；遥测电路(4)，用于将处理后的加速度信号发送至控制和遥测系统，对火箭进行稳定控制，防止瞬时过流造成的一次电源意外断路。在上述单轴、一体式捷联加速度测量装置中，信号处理及接口电路(2)，还用于：对加速度信号进行补偿并完成数字滤波处理，以及，与箭上控制系统和地面遥测系统进行通信，测量飞行过程中箭体俯仰、偏航方向的视加速度。在上述单轴、一体式捷联加速度测量装置中，信号处理及接口电路(2)，包括：加速度计信号转换电路(21)、温度信号采集电路(22)和信号处理电路及接口电路(23)；加速度计信号转换电路(21)，用于采集石英挠性加速度计(1)输出的加速度信号，并对采集得到的加速度信号进行A/D转换；温度信号采集电路(22)，用于采集温度信号，并对采集得到的温度信号进行A/D转换；信号处理电路(23)，用于译码，为读写EEPROM、串口控制器和A/D操作提供片选信号。在上述单轴、一体式捷联加速度测量装置中，所述二次电源模块(3)，包括：第一子电源模块(31)、第二子电源模块(32)、第三子电源模块(33)和滤波器(34)；所述第一子电源模块(31)、第二子电源模块(32)、第三子电源模块(33)和滤波器(34)对称设置在石英挠性加速度计(1)的前、后、左、右四个方向。在上述单轴、一体式捷联加速度测量装置中，第一子电源模块(31)的输出电压为：±15V；第二子电源模块(32)的输出电压为：±5V；第三子电源模块(33)的输出电压为：±5V；一次电源的输出电压为：28V±3V。在上述单轴、一体式捷联加速度测量装置中，所述单轴、一体式捷联加速度测量装置还包括：四个减振器和两个电连接器；所述装置本体(5)，还包括：设置在本体结构(51)上、所述安装法兰(52)位置处的第一减振器安装孔(53)、第二减振器安装孔(54)、第三减振器安装孔(55)、第四减振器安装孔(56)、第一电连接器安装孔(57)和第一电连接器安装孔(58)；其中，第一减振器安装孔(53)、第二减振器安装孔(54)、第三减振器安装孔(55)和第四减振器安装孔(56)分别设置在安装法兰(52)的四个对角位置处；第一电连接器安装孔(57)和第一电连接器安装孔(58)位于其中两个减振器安装孔之间；四个减振器分别通过第一减振器安装孔(53)、第二减振器安装孔(54)、第三减振器安装孔(55)和第四减振器安装孔(56)与装置本体(5)连接；两个电连接器分别通过第一电连接器安装孔(57)和第一电连接器安装孔(58)与装置本体(5)连接。在上述单轴、一体式捷联加速度测量装置中，石英挠性加速度计(1)采用直流稳压电源(电压±15±0.1V)供电。在上述单轴、一体式捷联加速度测量装置中，所述单轴、一体式捷联加速度测量装置，还包括：上盖板(81)、下盖板(82)，以及至少两个导电密封圈；所述至少两个导电密封圈分别设置在上盖板(81)与装置本体(5)之间、以及下盖板(82)与装置本体(5)之间。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所述的单轴、一体式捷联加速度测量装置，采用单轴一体化结构设计，对各部分结构进行优化，保证产品体积小、重量轻，可直接安装在箭体级间段内壁上，对箭体单个轴向的加速度进行测量，可有效解决测量装置受箭壁振动影响的问题，减小箭体附加运动对测量精度的影响，降低了箭体附加运动对测量精度的影响，确保了捷联加速度测量装置的精度和可靠性。(2)本专利技术所述的单轴、一体式捷联加速度测量装置，采用抗干扰安装方式，可以将测量装置输入轴沿箭体内壁切向方向进行安装，降低箭体薄壁振动及低频呼吸效应对飞行加速度的影响，从而增强测量装置在火箭飞行环境下的测量精度，提高测量装置的可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例中一种单轴、一体式捷联加速度测量装置的俯视图；图2是本专利技术实施例中一种单轴、一体式捷联加速度测量装置的仰视图；图3是本专利技术实施例中一种信号处理及接口电路的电路结构示意图；图4是本专利技术实施例中一种单轴、一体式捷联加速度测量装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公共的实施方式作进一步详细描述。本专利技术所述的单轴、一体式捷联加速度测量装置作为一种高精度测量装置，在结构上小型化、一体式设计，大大降低了其在箭壁上的安装难度与空间要求，同时捷联加速度测量装置体积小、重量轻，可直接切向安装于箭体内壁上，从而可从箭体振动影响中有效剥离火箭运动加速度，因此在运载火箭上的应用具有明显的优势，同时产品可实现在复杂飞行环境下的高可靠性应用及高精度测量，因此在对产品可靠性和寿命要求很高的航天器领域，能够克服传统横法加表安装难度大、测量复杂、温度环境要求高等缺点，实现高精度及高可靠性测量。参照图1，示出了本专利技术实施例中一种单轴、一体式捷联加速度测量装置的俯视图；图2，示出了本专利技术实施例中一种单轴、一体式捷联加速度测量装置的仰视图。如图1和2，在本实施例中，所述单轴、一体式捷联加速度测量装置，包括：石英挠性加速度计1、信号处理及接口电路2、二次电源模块3和遥测电路4和装置本体5。其中，所述装置本体5包括：本体结构51，设置在本体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单轴、一体式捷联加速度测量装置，其特征在于：包括：石英挠性加速度计(1)、信号处理及接口电路(2)、二次电源模块(3)和遥测电路(4)和装置本体(5)；装置本体(5)包括：本体结构(51)，设置在本体结构(51)中部的安装法兰(52)，以及，设置在本体结构(51)上的多个安装槽；石英挠性加速度计(1)、信号处理及接口电路(2)、二次电源模块(3)和遥测电路(4)通过对应的安装槽与本体结构(51)连接；其中，石英挠性加速度计(1)和二次电源模块(3)位于所述安装法兰的上方；信号处理及接口电路(2)和遥测电路(4)位于安装法兰的下方；石英挠性加速度计(1)，用于测量箭体运动产生的加速度信息，得到加速度信号；信号处理及接口电路(2)，用于采集加速度信号和温度信号，以及，对加速度信号和温度信号进行A/D转换；二次电源模块(3)，用于对箭上一次电源的输出电压进行电压转换，以及，对一次电源进行滤波处理；遥测电路(4)，用于将处理后的加速度信号发送至控制和遥测系统，对火箭进行稳定控制，防止瞬时过流造成的一次电源意外断路。

【技术特征摘要】
1.一种单轴、一体式捷联加速度测量装置，其特征在于：包括：石英挠性加速度计(1)、信号处理及接口电路(2)、二次电源模块(3)和遥测电路(4)和装置本体(5)；装置本体(5)包括：本体结构(51)，设置在本体结构(51)中部的安装法兰(52)，以及，设置在本体结构(51)上的多个安装槽；石英挠性加速度计(1)、信号处理及接口电路(2)、二次电源模块(3)和遥测电路(4)通过对应的安装槽与本体结构(51)连接；其中，石英挠性加速度计(1)和二次电源模块(3)位于所述安装法兰的上方；信号处理及接口电路(2)和遥测电路(4)位于安装法兰的下方；石英挠性加速度计(1)，用于测量箭体运动产生的加速度信息，得到加速度信号；信号处理及接口电路(2)，用于采集加速度信号和温度信号，以及，对加速度信号和温度信号进行A/D转换；二次电源模块(3)，用于对箭上一次电源的输出电压进行电压转换，以及，对一次电源进行滤波处理；遥测电路(4)，用于将处理后的加速度信号发送至控制和遥测系统，对火箭进行稳定控制，防止瞬时过流造成的一次电源意外断路。2.根据权利要求1所述的单轴、一体式捷联加速度测量装置，其特征在于，信号处理及接口电路(2)，还用于：对加速度信号进行补偿并完成数字滤波处理，以及，与箭上控制系统和地面遥测系统进行通信，测量飞行过程中箭体俯仰、偏航方向的视加速度。3.根据权利要求1所述的单轴、一体式捷联加速度测量装置，其特征在于，信号处理及接口电路(2)，包括：加速度计信号转换电路(21)、温度信号采集电路(22)和信号处理电路及接口电路(23)；加速度计信号转换电路(21)，用于采集石英挠性加速度计(1)输出的加速度信号，并对采集得到的加速度信号进行A/D转换；温度信号采集电路(22)，用于采集温度信号，并对采集得到的温度信号进行A/D转换；信号处理电路(23)，用于译码，为读写EEPROM、串口控制器和A/D操作提供片选信号。4.根据权利要求1所述的单轴、一体式捷联加速度测量装置，其特征在于，所述二次电源模块(3)，包括：第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红生，杨清生，杨琦，贺广治，满旭英，王公伯，吴立秋，
申请(专利权)人：北京航天时代光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11