一种激光陀螺捷联惯导制造技术

技术编号:20093634 阅读:26 留言:0更新日期:2019-01-15 12:44
本发明专利技术公开了一种激光陀螺捷联惯导,包括安装框架,所述安装框架用于供3个激光陀螺和3个加速度计固定安装,其特征在于:所述安装框架的外形整体呈矩形体状结构;所述矩形体状结构在水平圆周方向的四个侧面中任意三个侧面的中部位置内凹并形成有一个X向激光陀螺安装槽、一个Y向光陀螺安装槽和一个加速度计安装槽,所述加速度计安装槽能够容纳3个加速度计并供其固定安装;所述矩形体状结构的顶面或底面中任意一面的中部位置内凹形成有一个Z向激光陀螺安装槽。本发明专利技术的激光陀螺捷联惯导具有结构规整简洁,体积小,紧凑性高,重量更轻的优点。

A Strapdown Inertial Navigation System for Laser Gyroscope

The invention discloses a laser gyro strapdown inertial navigation system, which comprises an installation frame for fixed installation of three laser gyroscopes and three accelerometers. Laser gyro mounting groove, a Y-direction optical gyro mounting groove and an accelerometer mounting groove, the accelerometer mounting groove can accommodate three accelerometers for fixed installation, and a Z-direction laser gyro mounting groove is formed by an inner concave on the top or middle part of any side of the bottom surface of the rectangular structure. The laser gyro strapdown inertial navigation system of the invention has the advantages of compact structure, small volume, high compactness and lighter weight.

【技术实现步骤摘要】
一种激光陀螺捷联惯导
本专利技术属于惯导领域,具体涉及一种激光陀螺捷联惯导。
技术介绍
惯性导航系统(INS,以下简称惯导)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面,还可以在水下。惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,且把它变换到导航坐标系中,就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。捷联式惯性导航系统(Strap-downInertialNavigationSystem,简写SINS)是将加速度计和陀螺仪直接安装在载体上,在计算机中实时计算姿态矩阵,即计算出载体坐标系与导航坐标系之间的关系,从而把载体坐标系的加速度计信息转换为导航坐标系下的信息,然后进行导航计算。由于其具有可靠性高、功能强、重量轻、成本低、精度高以及使用灵活等优点,使得SINS已经成为当今惯性导航系统发展的主流。捷联惯性测量组件(InertialMeasurementUnit,简写IMU)是惯导系统的核心组件,IMU的输出信息的精度在很大程度上决定了系统的精度。激光陀螺捷联惯导是指采用3个激光陀螺和3个加速度计组成一套惯导系统。物体运动时根据不同激光束的变化,就能精确感知物体空间坐标;激光陀螺捷联惯导内部应为没有运动部件,精度大大高于机械式陀螺或微机电陀螺,易于维护,可靠性高,寿命长,成为大中型飞机惯性基准系统的核心部件,在诸多国防装备上也能够见其身影。现有技术中公告号为:CN104567874B的专利即公开了“一种车载定位定向及自标定装置”,该“一种车载定位定向及自标定装置”即是一种激光陀螺捷联惯导。参见其图2和图4可知其技术方案中“激光惯导通过惯导减震垫和螺钉安装在内框旋转机构上;激光惯导安装于内框锁定机构上,激光惯导包括台体和安装于其上的三个激光陀螺、三个加速度计和一个棱镜,三个激光陀螺相互正交设置,三个加速度计相互正交设置,棱镜斜向布置与三个激光陀螺构成的坐标系的三个方向均形成夹角。”但是,上述激光惯导仍存在以下不足之处:供三个激光陀螺和三个加速度计固定用的台体为异形结构,该台体的加工十分困难且耗时,增加产品的成本,影响了生产效率的提升。此外,三个激光陀螺在台体上的安装槽置较为分散,这样势必增加占用体积和空间。基于此,申请人考虑设计一种结构更为精简紧凑,易于降低成本,提升生产效率的激光陀螺捷联惯导。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足,本专利技术所要解决的技术问题是:如何提供一种结构更为精简紧凑,易于降低成本,提升生产效率的激光陀螺捷联惯导。为了解决上述技术问题,本专利技术采用了如下的技术方案:一种激光陀螺捷联惯导,包括安装框架,所述安装框架用于供3个激光陀螺和3个加速度计固定安装,其特征在于:所述安装框架的外形整体呈矩形体状结构;所述矩形体状结构在水平圆周方向的四个侧面中任意三个侧面的中部位置内凹并形成有一个X向激光陀螺安装槽、一个Y向光陀螺安装槽和一个加速度计安装槽,所述加速度计安装槽能够容纳3个加速度计并供其固定安装;所述矩形体状结构的顶面或底面中任意一面的中部位置内凹形成有一个Z向激光陀螺安装槽。同现有技术相比较,本专利技术的激光陀螺捷联惯导具有的优点是:1、结构规整简洁,易于采用数控车床进行更快的生产加工。2、采用在矩形体状的安装框架表面来开设安装槽的结构,这样不仅能够充分利用矩形体状结构的内部空间,缩小体积,提升紧凑性;还能够大幅降低重量,降低(安装惯导的)载体的载重,从而降低负荷。附图说明图1为本专利技术激光陀螺捷联惯导中安装框架的结构示意图。图2为图1中安装框架上安装IMU后的结构示意图。图3为图2中安装框架的V向视图。图4为本专利技术激光陀螺捷联惯导中弹性减振柱的结构示意图。图5为本专利技术激光陀螺捷联惯导不含顶部端盖的结构示意图。图6为本专利技术激光陀螺捷联惯导的电路板的结构示意图。图7为本专利技术激光陀螺捷联惯导的结构示意图。图8为本专利技术激光陀螺捷联惯导的结构示意图(另一视角)。图中标记为:1安装框架:10装配孔,11台阶孔;2激光陀螺;3加速度计;4加速度计安装块;5外壳:50固连用通孔;6弹性减振柱:60主支承柱,61插接用橡胶垫圈,62抵紧用橡胶垫圈,63端板,64锁紧螺钉;电路板:70电源板,71底部连接板,72导航解算板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1至图8所示:一种激光陀螺捷联惯导,包括安装框架1,所述安装框架1用于供三个激光陀螺2和三个加速度计3固定安装,所述安装框架1的外形整体呈矩形体状结构;所述矩形体状结构在水平圆周方向的四个侧面中任意三个侧面的中部位置内凹并形成有一个X向激光陀螺安装槽、一个Y向光陀螺安装槽和一个加速度计安装槽,所述加速度计安装槽能够容纳三个加速度计并供其固定安装;所述矩形体状结构的顶面或底面中任意一面的中部位置内凹形成有一个Z向激光陀螺安装槽。其中,所述矩形体状结构在水平圆周方向的四个侧面中剩余的一个侧面内凹形成有一个工艺槽。上述工艺槽设置,能够进一步降低安装框架1的总重量。其中,所述X向激光陀螺安装槽的槽底、Y向光陀螺安装槽的槽底和Z向激光陀螺安装槽的槽底各自为与所在矩形体状结构的侧面平行的安装用平面。这样,上述安装用平面可使得贴合并固定在该槽底的激光陀螺获得精准的定位。其中,各个激光陀螺的装配面上穿设有螺纹孔,所述安装用平面贯穿设置有与激光陀螺上的螺纹孔一一正对的连接孔;所述安装框架1上与上述安装用平面相背离的表面贯穿设置有与所述连接孔一一正对且可供螺丝刀头和螺钉穿过的装配用穿孔。以上连接孔和装配用穿孔的设置,不仅能够有效保证安装框架1的结构强度;还易于采用螺丝刀来便捷拧紧贯穿连接孔并旋接在螺纹孔内的螺钉,简化装配并提高装配效率。其中,激光陀螺捷联惯导还包括一个矩形块状的加速度计安装块4,所述加速度计安装块4的顶面构成Z向加速度计安装面,所述加速度计安装块4在水平方向上的垂直相交的两个侧面构成X向加速度计安装面和Y向加速度计安装面;所述加速度计安装块4的下端面用于与加速度计安装槽的下侧壁固定相连。实施时,加速度计的底部带有连接支耳,连接支耳上贯穿设置有穿孔;加速度计安装块4上的各个安装面上设置有与上述连接支耳上的穿孔一一对应的螺纹孔,加速度计通过穿过穿孔并旋接在螺纹孔内的螺钉固定在安装面上。实施时,优选加速度计安装块4的下表面设有螺纹孔,加速度计安装槽下侧壁贯穿设置有穿孔,螺钉穿过穿孔并旋接在螺纹孔内来使得加速度计安装块4固定。采用上述加速度计安装块4的结构后,即可有效提升装配效率,具体为:可先在加速度计安装槽外部,将3个加速度计快速的固定在加速度计安装块4的各个安装面上;随后,再将加速度计安装块4放入加速度计安装槽内,采用螺钉紧固即可。其中,激光陀螺捷联惯导还包括外壳5,所述外壳5用于供安装框架1安装在其内部;所述安装框架1的外侧面与所述外壳5的内侧面之间具有至少一对装配面,每对装配面相邻且正对,且每对装配面之间固定连接有弹性减振柱6。因为,激光陀螺捷联惯导整体是直接固定安装在载体上,需承受载体的振动和冲击;还因为,激光陀螺捷联惯导的各个激光陀螺中的激光发生器也会产生高频抖动(单色激光是用高频电源激发混合气体来产生);振动会使得IMU的测量误本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种激光陀螺捷联惯导,包括安装框架,所述安装框架用于供3个激光陀螺和3个加速度计固定安装,其特征在于:所述安装框架的外形整体呈矩形体状结构;所述矩形体状结构在水平圆周方向的四个侧面中任意三个侧面的中部位置内凹并形成有一个X向激光陀螺安装槽、一个Y向光陀螺安装槽和一个加速度计安装槽,所述加速度计安装槽能够容纳3个加速度计并供其固定安装;所述矩形体状结构的顶面或底面中任意一面的中部位置内凹形成有一个Z向激光陀螺安装槽。

【技术特征摘要】
1.一种激光陀螺捷联惯导,包括安装框架,所述安装框架用于供3个激光陀螺和3个加速度计固定安装,其特征在于:所述安装框架的外形整体呈矩形体状结构;所述矩形体状结构在水平圆周方向的四个侧面中任意三个侧面的中部位置内凹并形成有一个X向激光陀螺安装槽、一个Y向光陀螺安装槽和一个加速度计安装槽,所述加速度计安装槽能够容纳3个加速度计并供其固定安装;所述矩形体状结构的顶面或底面中任意一面的中部位置内凹形成有一个Z向激光陀螺安装槽。2.根据权利要求1所述的激光陀螺捷联惯导,其特征在于:所述矩形体状结构在水平圆周方向的四个侧面中剩余的一个侧面内凹形成有一个工艺槽。3.根据权利要求1或2所述的激光陀螺捷联惯导,其特征在于:所述X向激光陀螺安装槽的槽底、Y向光陀螺安装槽的槽底和Z向激光陀螺安装槽的槽底各自为与所在矩形体状结构的侧面平行的安装用平面。4.根据权利要求3所述的激光陀螺捷联惯导,其特征在于:各个激光陀螺的装配面上穿设有螺纹孔,所述安装用平面贯穿设置有与激光陀螺上的螺纹孔一一正对的连接孔;所述安装框架上与上述安装用平面相背离的表面贯穿设置有与所述连接孔一一正对且可供螺丝刀头和螺钉穿过的装配用穿孔。5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光陀螺捷联惯导,其特征在于:还包括一个矩形块状的加速度计安装块,所述加速度计安装块的顶面构成Z向加速度计安装面,所述加速度计安装块在水平方向上的垂直相交的两个侧面构成X向加速度计安装面和Y向加速度计安装面;所述加速度计安装块的下端面用于与加速度计安装槽的下侧壁固定相连。6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光陀螺捷联惯导,其特征在于:还包括外壳,所述外壳用于供安装框架安装在其内部;所述安装框架的外侧面与所述外壳的内侧面之间具有至少一对装配面,每对装配面相邻且正对,且每对装配面之间固定连接有弹性减振柱。7.根据权利要求6所述的激光陀...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛少峰李志文王锋何英蒙凌云刘波冉淳仆童桂林
申请(专利权)人:重庆前卫科技集团有限公司
类型:发明
国别省市:重庆,50

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1