一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构技术方案

本发明专利技术公开了一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，属于伺服控制领域，包括基座体、上盖组件、外框组件和内框组件，通过上盖组件与外框组件的匹配工作实现了内外框组件的锁定状态和工作状态的转换，且外框组件与内框组件的正交旋转实现了惯性测量组件的位置标定。本发明专利技术的双轴转位机构，通过将内外框组件和惯性测量组件复用一体化设计和结构优化，大大缩小了双轴转位机构的体积，减小了安装难度，有效实现了惯性测量组件在正交轴系中的转位功能，解决了惯性测量组件位置标定时需要拆卸的问题，大大提升了惯性测量组件的标定效率，提高了捷联惯导系统的实用性和便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构
本专利技术属于伺服控制领域，具体涉及一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构。
技术介绍
惯性导航系统(简称“惯导系统”)是飞行器控制系统的核心，为飞行器的命中精度和使用性能提供保障，随着飞行器技术的不断发展，对于惯导系统的使用精度有着更多的要求，也促进着惯导系统的进一步发展。现有的惯导系统主要包括捷联式惯导系统、解析式惯导系统和半解析式惯导系统。其中，解析式惯导系统是平台稳定在惯性空间的惯性遵循系统，其直接模拟导航坐标系，计算简单，能隔离载体的角运动，系统精度较高，但是其结构复杂，体积大，制造成本高，应用受到一定的限制；半解析式惯导系统又称当地水平惯导系统，有一个三轴稳定平台，台面始终平行当地水平面，虽然其隐蔽性较好，短期精度和稳定性较高，但是其确定也比较明显，尤其是使用时间越长，其定位误差就越大，再加上其设备的价格昂贵，无法广泛应用，因而其应用也受到较大的限制；捷联式惯导系统通过将惯性测量组件(如陀螺仪和加速度计等)直接安装在飞行器、舰艇、导弹等需要导航信息的主体上，利用计算机将测量信号转化为导航参数，其具有系统体积小、重量轻、成本低、维护方便的优点，因此被广泛应用到飞行器控制系统中。现有捷联式惯导系统的惯性测量组件(简称“惯组”)直接固定在飞行器舱段中，由于其内部器件参数的变化以及应力释放，会导致整个惯组参数随时间不断变化，因此，为了保证惯组的使用精度，必须对其采取定期循环测试，现有技术中采取的方法是先将惯组从飞行器上拆卸下来，放在地面转台设备上进行位置标定，继而再将位置标定好的惯组安装回飞行器中。但是，由于飞行器上的惯组保存周期短，需要经常进行标定维护才能满足使用要求，这大大降低了捷联式惯导系统的工作效率，增加了捷联式惯导系统的应用及检修成本。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，其中通过将地面标定转台优化集成于双轴转位机构中，由该双轴转位机构的转位来直接实现惯性测量组件的自动标定，有效解决了捷联式惯导系统的惯性测量组件需要经常标定维护的问题，降低了惯性测量组件的检修维护成本，提高了捷联式惯导系统的工作效率，降低了捷联式惯导系统的应用成本，推动了捷联式惯导系统的进一步发展。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，其包括可安装在飞行器舱段内以用于容置双轴转位机构主体部件的基座体，其特征在于，所述基座体为内部中空的框架结构，其顶部上方设置有上盖组件，所述上盖组件下方的基座体中空空间内设置有相互匹配工作的外框组件和内框组件；其中，所述上盖组件设置于所述基座体顶部并将所述基座体顶部封闭，其包括中部开设有通孔的上盖、设置于所述通孔中且轴向开设有通孔的锁紧座、竖向设置于所述锁紧座轴向通孔中且可在外力驱动下沿竖向往复平移的滑动螺母、以及分别与该滑动螺母和所述锁紧座相互匹配连接的旋转轴，继而所述滑动螺母可带动所述旋转轴进行竖向往复平移；所述外框组件设置于所述基座体内部中空的空间内，其为内部中空且底部开设有通孔的框架结构，包括顶部与所述旋转轴匹配连接并可在所述旋转轴的带动下进行竖向平移的外框、设置于所述外框底部通孔中的定齿盘、固定设置于所述基座体底部以为所述定齿盘提供支撑的定齿盘座，所述外框可在所述旋转轴带动下进行竖向平移且可在外力驱动下绕竖向轴线进行旋转运动；所述内框组件设置于所述外框内，其包括容置有惯性测量组件的内框，所述内框的两侧横向设置有内框旋转轴并以该内框旋转轴将所述内框固定在所述外框上以随所述外框平移和/或旋转，所述内框的顶部设置有可与所述滑动螺母底面匹配贴合的锁紧压块，且所述内框的底部设置有可与所述定齿盘相互啮合以锁定所述内框的动齿盘，所述内框可在外力驱动下绕所述内框旋转轴进行旋转运动，从而可通过所述内框和所述外框的正交旋转运动来实现所述内框内的惯性测量组件的位置标定。作为本专利技术的进一步改进，所述锁紧座的轴向通孔内沿轴向设置有下端与所述滑动螺母以螺纹匹配连接的蜗轮丝杠，且所述蜗轮丝杠的上端与其匹配设置有可带动其旋转运动的锁紧蜗杆，继而所述蜗轮丝杠可通过旋转运动带动所述滑动螺母进行竖向往复平移。作为本专利技术的进一步改进，所述内框的一侧设置有内框旋转电机和内框转位齿轮，所述内框转位齿轮呈竖向环形设置，其可与所述内框旋转电机的输出转子相互匹配连接并在其驱动下实现所述内框绕所述内框旋转轴运动。作为本专利技术的进一步改进，所述内框上设置有第一角度测量组件，以用于实时、精确地反馈所述内框旋转的角度位置。作为本专利技术的进一步改进，所述外框上设置有第二角度测量组件，以用于实时、精确地反馈所述外框旋转的角度位置。作为本专利技术的进一步改进，所述定齿盘座与所述外框之间设置有外框旋转电机，其输出转子与所述外框连接以驱动其进行绕轴转动，且所述外框旋转电机与所述定齿盘座之间竖向设置有第一直线旋转轴承。作为本专利技术的进一步改进，所述上盖组件内设置有与所述锁紧蜗杆匹配连接并可驱动其运动的锁紧电机。作为本专利技术的进一步改进，所述蜗轮丝杠与所述锁紧座之间设置有第一角接触轴承，和/或所述内框旋转轴与所述外框之间设置有第二角接触轴承。作为本专利技术的进一步改进，所述旋转轴与所述锁紧座之间设置有第二直线旋转轴承。作为本专利技术的进一步改进，所述内框可旋转的角度不小于270°，和/或所述外框可旋转的角度不小于270°。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本专利技术的用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，通过将内外框组件和惯性测量组件复用一体化设计，有效实现了惯性测量组件在正交轴系中的转位功能，解决了惯性测量组件位置标定时需要拆卸的问题，大大提升了惯性测量组件的标定效率，提高了捷联惯导系统的实用性和便捷性；(2)本专利技术的用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，通过优化内外框组件的结构，缩小了双轴转位机构的体积大小，大大减小了对于飞行器容置舱段体积的要求，降低了惯性测量组件的设置难度，大大提高了其实用性和兼容性；(3)本专利技术的用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，通过设置动齿盘和定齿盘匹配工作以及配合锁紧压块进行内框的锁紧，大大提升了双轴转位机构的锁紧可靠性，保证了惯性测量组件的工作稳定性；(4)本专利技术的用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，结构设计紧凑，组装拆卸便捷，易于操作和检修维护，能大大降低惯性测量组件的使用、标定成本，提高惯性导航系统的精确性和经济性，推动了捷联式惯性导航系统的应用与发展。附图说明图1是本专利技术实施例中的用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构的整体结构示意图；在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.基座体，2.上盖，3.锁紧座，4.滑动螺母，5.角接触球轴承，6.蜗轮丝杠，7.锁紧蜗杆，8.锁紧电机，9.直线旋转轴承，10.旋转轴，11.角度测量组件，12.外框，13.角接触球轴承，14.动齿盘，15.定齿盘，16.定齿盘座，17.直线旋转轴承，18.外框旋转电机，19.角度测量组件，20.内框转位齿轮，21.内框，22.内框旋转轴，23.锁紧压块，24.内框旋转电机。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，其包括可安装在飞行器舱段内以用于容置双轴转位机构主体部件的基座体(1)，其特征在于，所述基座体(1)为内部中空的框架结构，其顶部上方设置有上盖(2)组件，所述上盖(2)组件下方的基座体(1)中空空间内设置有相互匹配工作的外框(12)组件和内框组件；其中，所述上盖(2)组件设置于所述基座体(1)顶部并将所述基座体(1)顶部封闭，其包括中部开设有通孔的上盖(2)、设置于所述通孔中且轴向开设有通孔的锁紧座(3)、竖向设置于所述锁紧座(3)轴向通孔中且可在外力驱动下沿竖向往复平移的滑动螺母(4)、以及分别与该滑动螺母(4)和所述锁紧座(3)相互匹配连接的旋转轴(10)，继而所述滑动螺母(4)可带动所述旋转轴(10)进行竖向往复平移；所述外框(12)组件设置于所述基座体(1)内部中空的空间内，其为内部中空且底部开设有通孔的框架结构，包括顶部与所述旋转轴(10)匹配连接并可在所述旋转轴(10)的带动下进行竖向平移的外框(12)、设置于所述外框(12)底部通孔中的定齿盘(15)、固定设置于所述基座体(1)底部以为所述定齿盘(15)提供支撑的定齿盘座(16)，所述外框(12)可在所述旋转轴(10)带动下进行竖向平移且可在外力驱动下绕竖向轴线进行旋转运动；所述内框组件设置于所述外框(12)内，其包括容置有惯性测量组件的内框(21)，所述内框(21)的两侧横向设置有内框旋转轴(22)并以该内框旋转轴(22)将所述内框(21)固定在所述外框(12)上以随所述外框(12)平移和/或旋转，所述内框(21)的顶部设置有可与所述滑动螺母(4)底面匹配贴合的锁紧压块(23)，且所述内框(21)的底部设置有可与所述定齿盘(15)相互啮合以锁定所述内框的动齿盘(14)，所述内框(21)可在外力驱动下绕所述内框旋转轴(22)进行旋转运动，从而可通过所述内框和所述外框(12)的正交旋转运动来实现所述内框(21)内的惯性测量组件的位置标定。...

【技术特征摘要】
1.一种用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，其包括可安装在飞行器舱段内以用于容置双轴转位机构主体部件的基座体(1)，其特征在于，所述基座体(1)为内部中空的框架结构，其顶部上方设置有上盖(2)组件，所述上盖(2)组件下方的基座体(1)中空空间内设置有相互匹配工作的外框(12)组件和内框组件；其中，所述上盖(2)组件设置于所述基座体(1)顶部并将所述基座体(1)顶部封闭，其包括中部开设有通孔的上盖(2)、设置于所述通孔中且轴向开设有通孔的锁紧座(3)、竖向设置于所述锁紧座(3)轴向通孔中且可在外力驱动下沿竖向往复平移的滑动螺母(4)、以及分别与该滑动螺母(4)和所述锁紧座(3)相互匹配连接的旋转轴(10)，继而所述滑动螺母(4)可带动所述旋转轴(10)进行竖向往复平移；所述外框(12)组件设置于所述基座体(1)内部中空的空间内，其为内部中空且底部开设有通孔的框架结构，包括顶部与所述旋转轴(10)匹配连接并可在所述旋转轴(10)的带动下进行竖向平移的外框(12)、设置于所述外框(12)底部通孔中的定齿盘(15)、固定设置于所述基座体(1)底部以为所述定齿盘(15)提供支撑的定齿盘座(16)，所述外框(12)可在所述旋转轴(10)带动下进行竖向平移且可在外力驱动下绕竖向轴线进行旋转运动；所述内框组件设置于所述外框(12)内，其包括容置有惯性测量组件的内框(21)，所述内框(21)的两侧横向设置有内框旋转轴(22)并以该内框旋转轴(22)将所述内框(21)固定在所述外框(12)上以随所述外框(12)平移和/或旋转，所述内框(21)的顶部设置有可与所述滑动螺母(4)底面匹配贴合的锁紧压块(23)，且所述内框(21)的底部设置有可与所述定齿盘(15)相互啮合以锁定所述内框的动齿盘(14)，所述内框(21)可在外力驱动下绕所述内框旋转轴(22)进行旋转运动，从而可通过所述内框和所述外框(12)的正交旋转运动来实现所述内框(21)内的惯性测量组件的位置标定。2.根据权利要求1所述的用于捷联惯导系统位置标定的双轴转位机构，其中，所述锁紧座(3)的轴向通孔内沿轴向设置有下端与所述滑动螺母(4)以螺纹匹配连接的蜗轮丝杠(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪东政，姜见龙，熊著清，蔡建军，王永辉，白会彦，王娜，杨帆，陈成，刘千，朱西薇，
申请(专利权)人：湖北三江航天红峰控制有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42