用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，包括底座，所述底座上设置有摇摆台，所述摇摆台以底座上的转轴为圆心进行摇摆，所述摇摆台包括摇摆板，所述摇摆板一端设置有铰接座，待测试的惯性导航设备与铰接座相对应并固定在摇摆板上；所述底座上设置有沿转轴竖向中心线向上延伸的支杆，所述支杆顶部铰接设置有拉线传感器，所述拉线传感器的钢丝绳与铰接座铰接，还包括与拉线传感器电连接的数据采集处理模块。采集惯性导航设备输出数据，并与实际环境所获得升沉位移H进行对比。

【技术实现步骤摘要】
用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置及方法
本专利技术涉及惯性导航系统升沉速度的
，具体涉及用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置及方法。
技术介绍
升沉测试是惯性导航设备总调测试的重要环节，该环节是惯性导航设备的升沉计算性能判断、后期改进与优化的唯一科学依据。但是，对升沉速度的动态测量精度的检验一直是一个难题。以往只能通过静态试验验证精度，或者在试验车爬坡时通过观察惯导输出升沉速度的正负来定性地，而不能定量地检验该项指标。为了解决以上技术问题，中国专利(申请号为CN200910228874.1)公开了一种对惯性导航系统输出的升沉速度的精度的测量装置，包括高精度光栅尺和摇摆台，高精度光栅尺竖直安装在一支架上，该支架下部的支撑板上导向安装一竖直的顶杆，该顶杆通过一连接线与高精度光栅尺的光栅读数头相连接，整体形成垂直双导轨搭载高精度光栅尺；顶杆和摇摆台通过一连接架相连接，该连接架的一端与摇摆台台面固装，该连接架的另一端安装一滚动体，该滚动体安装在顶杆下端的安装槽内，整体形成六自由度运动平台。但是，当上述方案的设计量程超过1米时，将会导致该测量装置的设计、安装难度陡增；并且测量部分传动环节多、导轨移动端重量较大、摇摆台与导轨移动端之间的悬臂梁过长，以上因素势必造成误差累积、测量数据失真。六自由度运动平台结构测量精度高，但控制难度大，制造成本高。同时六自由度运动平台量程受伸缩缸行程限制，其测量量程十分有限。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于解决惯性导航设备升沉计量系统的计量精度低、计量量程小、制造成本高等问题，并提供一种计量精度高、制造成本低以及可适用于计量量程大的用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有摇摆台，所述摇摆台以底座上的转轴为圆心进行摇摆，所述摇摆台包括摇摆板，所述摇摆板一端设置有铰接座，待测试的惯性导航设备与铰接座相对应并固定在摇摆板上；所述底座上设置有沿转轴竖向中心线向上延伸的支杆，所述支杆顶部铰接设置有拉线传感器，所述拉线传感器的钢丝绳与铰接座铰接，还包括与拉线传感器电连接的数据采集处理模块。名词说明：拉线传感器又称为拉绳位移传感器，拉绳位移传感器由可拉伸的钢丝绳绕在一个有螺纹的轮毂上，此轮毂与一个精密旋转感应器连接在一起，感应器可以是增量编码器，绝对(独立)编码器，混合或导电塑料旋转电位计，同步器或解析器等，操作上，钢丝绳直线运动和移动物体运动轴线对准。运动发生时，拉绳伸展和收缩。一个内部弹簧保证拉绳的张紧度不变。带螺纹的轮毂带动精密旋转感应器旋转，输出一个与拉绳移动距离成比例的电信号。测量输出信号可以得出运动物体的位移、方向或速率。将该检测装置放置在实际环境中，启动被测试的惯性导航设备，采集惯性导航设备的输出数据，同时，数据采集处理模块采集拉线传感器所获得的数据，并根据相似三角形原理，得到h＝L2/(2R)，又根据支杆与摇摆台的关系，得到H＝R-a-h，最后，根据上述两个公式得到惯性导航设备的升沉位移H，H的计算公式为R-a-L2/(2R)，并将该升沉位移H与惯性导航设备所获得数据进行对比，测试结果一目了然。进一步，所述底座上设置有支撑并随摇摆板摇摆的三角架，所述三角架包括竖向设置的立杆和两个呈对称设置的斜杆，两个斜杆的下部均与立杆固定连接，所述立杆与转轴连接，以转轴为摆动点进行摇摆，所述斜杆倾斜向上与摇摆板底部固定连接。根据三角形稳固性原理，将两个斜杆以及摇摆板构成一三角形，使得斜杆能够稳固摇摆板，保持摇摆板的平衡。进一步，所述底座上设置有框架，所述框架套在所述三角架外侧，所述框架随同三角架摇摆。通过框架实现了三角架的支撑，且供三角架摆动的定点，同时对支杆的位置进行限定。进一步，所述底座上设置有支撑并随摇摆板摇摆的框架，所述转轴穿过所述框架，所述框架固定连接有三角架，所述三角架包括竖向设置的立杆和两个呈对称设置的斜杆，两个斜杆的下部均与立杆固定连接，所述斜杆倾斜向上与摇摆板底部固定连接。该方式是通过框架带动三角架转动，实现摇摆板摇摆。进一步，所述底座上设置有通孔，所述立杆上设置有配重块，所述配重块位于所述通孔处。通过设置通孔使得支撑架整体结构简单，且可节省材料，通过配重块实现降低三角架的重心，保持三角架的稳定性。进一步，所述支杆上设置有安装座，所述安装座内设置有第一轴承，所述安装座与所述拉线传感器通过第一轴承铰接。这样设计，就能实现拉线传感器灵活转动，更有利于获得精确的数据。进一步，所述铰接座上设置有第二轴承，所述铰接座与所述拉线传感器的钢丝绳通过第二轴承铰接。这样设计，实现铰接座与拉线传感器的钢丝绳之间的灵活性，有利于获得惯性导航设备的升沉数据。用于惯性导航设备的升沉测量性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)组装升沉测量装置，所述升沉测量装置包括底座，所述底座上设有以一转轴为圆心摇摆的摇摆台，所述底座上设有沿转轴竖向中心线向上延伸的支杆，支杆顶部安装有拉线传感器，拉线传感器的钢丝绳与安装在摇摆台一端的铰接座铰接，使得钢丝绳的长度为拉线传感器的输出量L；2)将被测试的惯性导航设备安装在与铰接座相对应的摇摆台的一端，使得惯性导航设备“零位”与支杆底部之间的竖直距离为定值a；3)启动惯性导航设备，在实际环境中，带动摇摆台上下摇摆，拉线传感器与摇摆台摇摆最低处之间的竖直距离为摇摆半径R；4)在固定圆心、固定半径情况下，根据摇摆台摇摆的弧长与支杆对应高度的唯一性，得到惯性导航设备的升沉位移H，H的计算公式为R-a-L2/(2R)；5)采集惯性导航设备输出数据，并与实际环境所获得升沉位移H进行对比。进一步，在步骤4)中，惯性导航设备所处水平线与支杆相交形成交点，得到该交点与拉线传感器的竖直距离h。进一步，所述摇摆台以固定圆心摇摆一圈形成一圆形，该圆形最低处与拉线传感器以及惯性导航设备形成直角三角形，该交点与拉线传感器以及惯性导航设备形成直角三角形，根据h＝L2/(2R)，即计算得到该交点与拉线传感器的竖直距离h。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术通过摇摆台、拉线传感器、数据采集处理模块实现在固定圆心、固定半径情况下，摇摆台摆动的弧长与支杆对应高度的唯一性，将被测惯性导航设备的实际升沉位移，从设备的圆周复合运动中分离出来。将实际升沉位移与惯性导航设备的输出位移进行比对，从而对惯性导航设备的升沉测量性能进行评估。2、本专利技术为了实现拉线传感器的测量方向与惯性导航设备时时随动，通过第一轴承实现安装座与拉线传感器的铰接，同时，通过第二轴承实现铰接座与拉线传感器的铰接，从而实现对测量媒介的柔性化设计，有效避免了惯性导航设备的运动对测量精度的影响。3、本专利技术可对所有型号惯性导航设备进行升沉测试，通用性强；由于本专利技术成本低、精度高以及装调简单，相较于国内同类升沉测量设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有摇摆台，所述摇摆台以底座上的转轴为圆心进行摇摆，所述摇摆台包括摇摆板，所述摇摆板一端设置有铰接座，待测试的惯性导航设备与铰接座相对应并固定在摇摆板上；所述底座上设置有沿转轴竖向中心线向上延伸的支杆，所述支杆顶部铰接设置有拉线传感器，所述拉线传感器的钢丝绳与铰接座铰接，还包括与拉线传感器电连接的数据采集处理模块。/n

【技术特征摘要】
1.用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有摇摆台，所述摇摆台以底座上的转轴为圆心进行摇摆，所述摇摆台包括摇摆板，所述摇摆板一端设置有铰接座，待测试的惯性导航设备与铰接座相对应并固定在摇摆板上；所述底座上设置有沿转轴竖向中心线向上延伸的支杆，所述支杆顶部铰接设置有拉线传感器，所述拉线传感器的钢丝绳与铰接座铰接，还包括与拉线传感器电连接的数据采集处理模块。


2.根据权利要求1所述的用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，所述底座上设置有支撑并随摇摆板摇摆的三角架，所述三角架包括竖向设置的立杆和两个呈对称设置的斜杆，两个斜杆的下部均与立杆固定连接，所述立杆与转轴连接，以转轴为摆动点进行摇摆，所述斜杆倾斜向上与摇摆板底部固定连接。


3.根据权利要求2所述的用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，所述底座上设置有框架，所述框架套在所述三角架外侧，所述框架随同三角架摇摆。


4.根据权利要求1所述的用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，所述底座上设置有支撑并随摇摆板摇摆的框架，所述转轴穿过所述框架，所述框架固定连接有三角架，所述三角架包括竖向设置的立杆和两个呈对称设置的斜杆，两个斜杆的下部均与立杆固定连接，所述斜杆倾斜向上与摇摆板底部固定连接。


5.根据权利要求2-4任一项所述的用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，所述底座上设置有通孔，所述立杆上设置有配重块，所述配重块位于所述通孔处。


6.根据权利要求5所述的用于惯性导航设备的升沉测量性能检测装置，其特征在于，所述支杆上设置有安装座，所述安装座内设置有第一轴承，所述安装座与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：路立勋，刘晓东，王福亮，朱渝飞，冉恒，
申请(专利权)人：重庆华渝电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50