一种双轴自标定的半球敏感装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双轴自标定的半球敏感装置，所述装置包括：惯组组件、外框和外壳；所述的惯组组件转动安装在所述外框内，所述的外框转动安装在所述外壳内，使得所述的惯组组件沿X轴旋转，所述的外框和惯组组件同时沿Y轴旋转。本发明专利技术半球敏感装置通过外壳、外框、旋转电机、传动轴等的设置，为惯组组件提供了沿X轴和Y轴的旋转能力，以便惯组组件实现自标定、自对准和故障自诊断功能；同时，本发明专利技术优化了惯组组件的布局，使得惯组组件整体布局成球形，达到体积包络最小，可满足武器装备多功能下小型化的需求，具有良好的市场应用前景。具有良好的市场应用前景。具有良好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种双轴自标定的半球敏感装置


[0001]本专利技术属于惯性导航领域，具体涉及一种双轴自标定的半球敏感装置。

技术介绍

[0002]惯性导航系统以惯性技术为基准，通过陀螺仪、加速度计等惯性传感器获取惯性信息，经过内部解算得到载体姿态、速度、位置等导航信息，广泛应用于武器装备、特种车辆等领域。
[0003]目前传统的半球陀螺惯组主要由三个半球陀螺仪、三个石英挠性加速计、接口电路、结构件等组成，其布局形式为正方体、长方体或者圆柱体形式。半球陀螺惯组在结构设计和生产完以后，会在高精度大理石平台和高精度转台上进行标定，将相关的误差参数通过标定补偿后交付出去。但是安装于惯组里的惯性器件在十年以上存储后的重复性和稳定性尚难以确保应用需求。此外，半球陀螺惯组在无法依靠外部辅助环境下的快速对准也是制约特种车辆行进过程中武器系统快速反应的关键因素之一。如果要修正这些长期存储累积的误差，需要将半球惯组从系统装配上拆除下来，返回原厂进行重新标定。
[0004]传统的半球惯组结构在设计上虽然体积相对较小、设计难度低，但是存在以下几个问题：
[0005](1)半球惯组采用传统的分立式标定，依赖高精度转台，成本高，生产效率低；不能对耦合动态误差项进行标定；同时惯性器件由于本身长期储存特性导致标定参数有效期短，后期返厂重新标定维修成本高。
[0006](2)半球惯组安装于武器系统后，只能进行初始位置对准，无法进行多位置对准，无法在标定的同时进行故障检测，可靠性差，功能单一，无法满足现有武器系统多用途的需求。
>[0007](3)传统半球惯组布局形式上不够紧凑，空间利用不充分，无法适应武器装备多功能下小型化的需求。
[0008]因此，本领域亟需设计一种新型结构、体积小且具备自标定参数、多位置对准以及故障自诊断功能的惯性装置。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种双轴自标定的半球敏感装置，所述的装置不仅体积小，且具备自标定参数、多位置对准以及故障自诊断功能。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种双轴自标定的半球敏感装置，所述装置包括：惯组组件、外框和外壳；所述的惯组组件转动安装在所述外框内，所述的外框转动安装在所述外壳内，使得所述的惯组组件沿X轴旋转，所述的外框和惯组组件同时沿Y轴旋转；所述外壳的前后两侧壁上分别安装第一旋转电机和第二旋转电机，所述的惯组组件包括：
[0011]骨架，其为带凹槽的六面体状；
[0012]分别安装在所述骨架三个相邻侧面凹槽内的第一、第二、第三半球陀螺；
[0013]分别安装在所述骨架两个相邻侧面凹槽内的第一、第二、第三石英加速度计；
[0014]分别安装在所述骨架底侧面的的第一盖板及相对侧面的第二盖板，所述的第一盖板和第二盖板与所述外框的上下两侧内壁形成转动连接；以及，
[0015]分别安装在所述骨架左侧面、右侧面的端齿盘和顶杆，所述顶杆的中间设有通孔；
[0016]其中，所述的端齿盘通过传动锁紧机构与所述的第一旋转电机连接，所述的顶杆通过传动限位机构与所述的第二旋转电机连接，用于控制所述惯组组件的锁紧与松开状态；
[0017]三个石英加速度计和三个半球陀螺对应共轴，呈空间正交布局且三轴线交于一点。
[0018]优选地，所述的第一、第二、第三半球陀螺分别安装在所述骨架前侧面、右侧面、底侧面凹槽内；所述的第一石英加速度计安装在所述骨架右侧面凹槽内，所述的第二、第三石英加速度计安装在所述骨架前侧面凹槽内。
[0019]优选地，还包括：第一、第二、第三陀螺控制电路板，信号处理板、I/F转换电路板以及第三盖板。
[0020]优选地，所述的第一、第三陀螺控制电路板分别安装在所述骨架的前侧面、后侧面；所述的信号处理板安装在所述第一盖板的内侧，所述的第二陀螺控制电路板、I/F转换电路板、第三盖板按照由所述骨架向所述顶杆的顺序依次安装在第二半球陀螺和顶杆之间。
[0021]优选地，所述的I/F转换电路板安装于所述的第三盖板的内侧壁上。
[0022]优选地，所述的外壳左右两侧壁中的至少一侧壁上安装旋转电机，所述外框上下两侧壁中的至少一侧壁安装旋转电机。
[0023]优选地，所述的外壳左侧壁上安装第三旋转电机，右侧壁上安装第四旋转电机；所述的外框上侧壁安装第五旋转电机，下侧壁安装第六旋转电机。
[0024]优选地，所述的外框的左右两端分别通过传动轴与所述的第三旋转电机和第四旋转电机连接；所述的惯组组件的第一盖板和第二盖板分别通过传动轴与所述的第五旋转电机和第六旋转电机连接。
[0025]优选地，所述的传动锁紧机构包括第一涡轮、第一蜗杆和定齿盘，所述定齿盘固定在所述第一蜗杆上，且与所述的端齿盘啮合配合；所述的传动限位机构包括第二涡轮和第二蜗杆，所述蜗杆的一端与所述顶杆上的通孔端面配合压紧。
[0026]优选地，所述惯组组件沿X轴转动的范围为
‑
360
°
～+360
°
，所述外框和惯组组件同时沿Y轴转动范围为
‑
100
°
～+280
°
。
[0027]相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术提供了一种双轴自标定的半球敏感装置，该半球敏感装置通过外壳、外框、旋转电机、传动轴等的设置，为惯组组件提供了沿X轴和Y轴的旋转能力，以便惯组组件实现自标定、自对准和故障自诊断功能；同时，本专利技术优化了惯组组件的布局，使得惯组组件整体布局成球形，达到体积包络最小，可满足武器装备多功能下小型化的需求，具有良好的市场应用前景。
附图说明
[0029]图1为本专利技术装置中惯组组件内部结构示意图。
[0030]图2为本专利技术装置中惯组组件外部结构示意图。
[0031]图3为本专利技术装置中惯组组件俯视结构示意图。
[0032]图4为本专利技术一实施例双轴自标定的半球敏感装置的俯视结构示意图。
[0033]图5为本专利技术一实施例双轴自标定的半球敏感装置的仰视结构示意图。
[0034]图6为本专利技术一实施例双轴自标定的半球敏感装置中外框与惯组组件连接示意图。
[0035]图7为本专利技术装置实物图。
[0036]附图标识：
[0037]外框1、外壳2、第一旋转电机3、第二旋转电机4、骨架5、第一半球陀螺6、第二半球陀螺7、第三半球陀螺8、第一石英加速度计9、第二石英加速度计10、第三石英加速度计11、第一盖板12、第二盖板13、端齿盘14、顶杆15、传动锁紧机构16、传动限位机构17、第一陀螺控制电路板18、第二陀螺控制电路板19、第三陀螺控制电路板20，信号处理板21、I/F转换电路板22、第三盖板23、第三旋转电机24、第四旋转电机25、第五旋转电机26、第六旋转电机27。
具体实施方式
[0038]以下结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双轴自标定的半球敏感装置，其特征在于，所述装置包括：惯组组件、外框和外壳；所述的惯组组件转动安装在所述外框内，所述的外框转动安装在所述外壳内，使得所述的惯组组件沿X轴旋转，所述的外框和惯组组件同时沿Y轴旋转；所述外壳的前后两侧壁上分别安装第一旋转电机和第二旋转电机，所述的惯组组件包括：骨架，其为带凹槽的六面体状；分别安装在所述骨架三个相邻侧面凹槽内的第一、第二、第三半球陀螺；分别安装在所述骨架两个相邻侧面凹槽内的第一、第二、第三石英加速度计；分别安装在所述骨架底侧面的第一盖板及相对侧面的第二盖板，所述的第一盖板和第二盖板与所述外框的上下两侧内壁形成转动连接；以及，分别安装在所述骨架左侧面、右侧面的端齿盘和顶杆，所述顶杆的中间设有通孔；其中，所述的端齿盘通过传动锁紧机构与所述的第一旋转电机连接，所述的顶杆通过传动限位机构与所述的第二旋转电机连接，用于控制所述惯组组件的锁紧与松开状态；三个石英加速度计和三个半球陀螺对应共轴，呈空间正交布局且三轴线交于一点。2.如权利要求1所述的双轴自标定的半球敏感装置，其特征在于，所述的第一、第二、第三半球陀螺分别安装在所述骨架前侧面、右侧面、底侧面凹槽内；所述的第一石英加速度计安装在所述骨架右侧面凹槽内，所述的第二、第三石英加速度计安装在所述骨架前侧面凹槽内。3.如权利要求1所述的双轴自标定的半球敏感装置，其特征在于，还包括：第一、第二、第三陀螺控制电路板，信号处理板、I/F转换电路板以及第三盖板。4.如权利要求3所述的双轴自标定的半球敏感装置，其特征在于，所述的第一、第三陀螺控制电路板分别安装在所述骨架的前侧面、后侧面；所述的信号处理板安装在所述第一盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴成智，付杰，薛劲松，刘汉辰，肖波，贾瑞鹏，
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：