一种船用轻小型惯性姿态敏感器制造技术

一种船用轻小型惯性姿态敏感器，包含机座、安装在机座内部的两只陀螺仪、安装在机座上的电路板、以及安装在机座上并与机座形成封闭式结构的罩壳，机座包含一体化连接的底座和陀螺仪安装部，陀螺仪安装在机座上的陀螺仪安装孔内，两个陀螺仪的敏感轴互相垂直，形成正交的惯性测量系统。本发明专利技术使用少量零部件组成两轴正交测量系统，实现获取船体（或平台）横摇和纵摇角速率等姿态数据并将惯性测量值接入姿态控制系统，结构简单，安装精度高、装调方便，体积小，重量轻，适用于舰船的某种特殊应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及舰船的姿态控制
，尤其涉及一种船用轻小型惯性姿态敏感器。
技术介绍
随着我国海上军事力量的不断增强，各种舰艇、轮船等海军装备的发展也成为今后几年甚至是几十年的战略发展重点。船体（或平台）的姿态是载体操纵和控制其他功能系统所需的重要参数。惯性姿态敏感器作为姿态控制系统中的关键单机，应用于船体（或平台）姿态机动与姿态稳定等控制环节，其精度和可靠性往往制约着平台指向精度和可靠性。而且由于试验需求，对惯性姿态敏感器的安装、拆卸、体积和重量都有更高要求。现有的惯性姿态敏感器的种类和组成形式多样，通常零部件数量多、结构复杂、装调困难，在测量精度和测速范围上无法完全符合要求，同时重量、体积和功耗均比较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种船用轻小型惯性姿态敏感器，使用少量零部件组成两轴正交测量系统，实现获取船体（或平台）横摇和纵摇角速率等姿态数据并将惯性测量值接入姿态控制系统，结构简单，安装精度高、装调方便，体积小，重量轻，适用于舰船的某种特殊应用要求。为了达到上述目的，本专利技术提供一种船用轻小型惯性姿态敏感器，包含：机座、安装在机座内部的两只陀螺仪、安装在机座上的电路板、以及安装在机座上并与机座形成封闭式结构的罩壳；所述的机座包含一体化连接的底座和陀螺仪安装部，所述的陀螺仪安装部具有两个陀螺仪安装孔，该机座提供三个直角坐标基准面，底座和陀螺仪安装部构成大面积导热平面；所述的陀螺仪安装在机座上的陀螺仪安装孔内，两个陀螺仪的敏感轴互相垂直，形成正交的惯性测量系统。所述的底座上具有凹槽，用于放置密封圈。所述的陀螺仪采用单自由度液浮陀螺仪。所述的惯性姿态敏感器还包含多个支架，该支架安装在机座的陀螺仪安装部外侧。所述的电路板包含电源板和信号板，该电源板安装在陀螺仪安装部的外侧和支架上，该信号板安装在陀螺仪安装部的外侧和支架上。所述的支架上具有多个凸耳，用于安装电路板，所述的凸耳上安装卡箍，用于梳理内部走线。所述的电路板采用镂空设计，功率器件置于镂空处，直接安装在机座上。所述的惯性姿态敏感器还包含密封圈，其设置在机座上的凹槽内，所述的罩壳压于密封圈之上并与机座固定连接组成封闭式结构。所述的惯性姿态敏感器还包含接插件，其安装在罩壳顶端中心位置，作为惯性姿态敏感器的电特性输入输出接口。本专利技术的优点和有益效果如下：1、机座上的陀螺仪安装部与底座一体化设计，提高了安装精度和结构强度，保证了惯性姿态敏感器的测量精度；2、零部件数量少，结构简单，成本低，加工、装配、调试方便，易于批量生产；3、充分考虑了热设计、力学设计、环境设计，可靠性高；4、高度集成化及紧凑设计，体积小、重量轻、功耗低，广泛适用于各种船体和平台。附图说明图1是本专利技术提供的一种船用轻小型惯性姿态敏感器的外观主视图。图2是本专利技术提供的一种船用轻小型惯性姿态敏感器的外观俯视图。图3是本专利技术的内部结构侧视图。图4是本专利技术的内部结构俯视图。图5是本专利技术的内部结构立体图。图6是机座的立体图。图7是陀螺仪的立体图。具体实施方式以下根据图1～图7，具体说明本专利技术的较佳实施例。如图1～图5所示，本专利技术提供一种船用轻小型惯性姿态敏感器，包含：机座1、安装在机座1内部的两只陀螺仪4、安装在机座1上的电路板、以及安装在机座1上并与机座1形成封闭式结构的罩壳2（本实施例中，该罩壳2由整块铝合金铣出）。如图6所示，所述的机座1包含一体化连接的底座12和陀螺仪安装部11，该机座1提供三个直角坐标基准面，底座12和陀螺仪安装部11构成大面积导热平面，作为惯性姿态敏感器的主要的热传导途径。所述的底座12上具有凹槽101，用于放置密封圈；所述的陀螺仪安装部11具有两个陀螺仪安装孔102，用于安装陀螺仪。如图7所示，所述的陀螺仪4的X轴方向沿陀螺仪的主轴方向，敏感轴（Y轴）方向沿陀螺仪上的豁口401方向，Z轴方向分别与X轴和Y轴垂直。如图4所示，所述的陀螺仪4通过压块5和螺钉9安装在机座1上的陀螺仪安装孔102内，两个陀螺仪4的敏感轴互相垂直，形成正交的惯性测量系统。本实施例中，所述的陀螺仪4采用单自由度液浮陀螺仪。如图3～图5所示，所述的惯性姿态敏感器还包含多个支架6，该支架6通过螺钉9安装在机座1的陀螺仪安装部11外侧，本实施例中，设置4个支架6，分别安装在陀螺仪安装部11的四个角，该支架6既可用于安装电路板，又可作为结构的加强筋，提高了电路组件的刚度、强度、抗冲击性能。如图5所示，所述的支架6上具有多个凸耳601，螺钉9穿过电路板和凸耳601将电路板固定在支架6上，根据需要可以在支架6的凸耳601上安装用于梳理产品内部走线的卡箍，通过螺母和螺钉9的配合，使卡箍安装到凸耳601上，使产品内部的走线简单可靠。如图4和图5所示，所述的电路板包含电源板7和信号板8，该电源板7通过螺钉9安装在陀螺仪安装部11的外侧和支架6上，该信号板8通过螺钉9安装在陀螺仪安装部11的外侧和支架6上。所述的电路板采用镂空设计，功率器件置于镂空处，直接用螺钉安装在机座1上，便于热传导，电路板经过小型化和集成化设计，具备以往的陀螺电机供电电源电路、陀螺再平衡回路、陀螺信号变换及驱动电路等功能，精度不变，可靠性提高，电路板面积大幅减小。如图3和图6所示，所述的惯性姿态敏感器还包含密封圈10，其设置在机座1上的凹槽101内，所述的罩壳2压于密封圈10之上并通过螺钉9与机座1固定连接组成封闭式结构，在恶劣环境中可以起到防潮的作用。如图1～图3所示，所述的惯性姿态敏感器还包含接插件3，其安装在罩壳2顶端中心位置，作为惯性姿态敏感器的电特性输入输出接口。本专利技术使用2只陀螺仪、2块配套电路板等少量零部件组成两轴正交测量系统，实现获取船体（或平台）横摇和纵摇角速率等姿态数据并将惯性测量值接入姿态控制系统，结构简单，安装精度高、装调方便，体积小，重量轻，适用于舰船的某种特殊应用要求。尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用轻小型惯性姿态敏感器，其特征在于，包含：机座（1）、安装在机座（1）内部的两只陀螺仪（4）、安装在机座（1）上的电路板、以及安装在机座（1）上并与机座（1）形成封闭式结构的罩壳（2）；所述的机座（1）包含一体化连接的底座（12）和陀螺仪安装部（11），所述的陀螺仪安装部（11）具有两个陀螺仪安装孔（102），该机座（1）提供三个直角坐标基准面，底座（12）和陀螺仪安装部（11）构成大面积导热平面；所述的陀螺仪（4）安装在机座（1）上的陀螺仪安装孔（102）内，两个陀螺仪（4）的敏感轴互相垂直，形成正交的惯性测量系统。

【技术特征摘要】
1.一种船用轻小型惯性姿态敏感器，其特征在于，包含：机座（1）、安装在机座（1）内部的两只陀螺仪（4）、安装在机座（1）上的电路板、以及安装在机座（1）上并与机座（1）形成封闭式结构的罩壳（2）；所述的机座（1）包含一体化连接的底座（12）和陀螺仪安装部（11），所述的陀螺仪安装部（11）具有两个陀螺仪安装孔（102），该机座（1）提供三个直角坐标基准面，底座（12）和陀螺仪安装部（11）构成大面积导热平面；所述的陀螺仪（4）安装在机座（1）上的陀螺仪安装孔（102）内，两个陀螺仪（4）的敏感轴互相垂直，形成正交的惯性测量系统。2.如权利要求1所述的船用轻小型惯性姿态敏感器，其特征在于，所述的底座（12）上具有凹槽（101），用于放置密封圈。3.如权利要求1所述的船用轻小型惯性姿态敏感器，其特征在于，所述的陀螺仪（4）采用单自由度液浮陀螺仪。4.如权利要求1所述的船用轻小型惯性姿态敏感器，其特征在于，所述的惯性姿态敏感器还包含多个支架（6），该支架（6）安装在机座（1）的陀螺仪安装部（11）外侧。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：许雯雯，孙丹，吴建铭，李晓红，焦舰，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31