【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及运动平台捕获、跟踪与瞄准系统视轴稳定，特别涉及用于在对目标物体进行瞄准时提供在惯性空间稳定的参考光的惯性基准装置。
技术介绍
1、光电跟踪瞄准系统在对目标物体进行瞄准时，可以抑制运动平台振动干扰，实现微弧度甚至亚微弧度级跟瞄。其中，光电跟踪瞄准系统中的惯性基准装置通过测量基座对平台的扰动，并通过光电跟踪瞄准系统中的控制装置，反馈控制电机反方向推动平台使安装于平台上的光源发射器发射一束不受基座扰动影响的参考光。
2、然而，目前的光电跟踪瞄准系统存在惯性基准装置自身对于基座的扰动抑制能力较低的不足。
技术实现思路
1、鉴于上述技术问题，本专利技术提供了一种惯性基准装置，通过设置惯性基准装置中柔性支承的弧形切口的几何参数为目标几何参数，抑制基座对平台的扰动。
2、作为本专利技术的一个方面，提供了一种惯性基准装置，用于安装在运动载体的光电跟踪瞄准系统上，在对目标物体进行瞄准时提供在惯性空间稳定的参考光，上述惯性基准装置包括：基座；柔性支承，安装在上述基座上，上述柔性支承包括：主体部，包括同轴顺次设置的下环、中环和上环；两个第一铰链薄壁，分别与上述下环和上述中环连接；以及两个第二铰链薄壁，分别与上述上环和上述中环连接，上述第一铰链薄壁和上述第二铰链薄壁通过两个相背设置的弧形切口形成；台面，通过上述柔性支承安装在上述基座上；光源发射器，安装在上述台面。
3、其中，上述主体部的轴线沿 x轴上延伸，上述上环和中环基于上述
4、可选地，上述目标几何参数包括：上述弧形切口的二分之一弦长、弦高和相背设置的上述弧形切口间的目标距离。
5、可选地，依据能量法与卡氏第二定理获得三维载荷下上述第一铰链薄壁和/或上述第二铰链薄壁的柔度矩阵，根据上述柔度矩阵建立上述柔性支承的刚度模型。
6、其中，上述柔度矩阵包括多个柔度系数，上述柔度系数由上述弧形切口的几何参数确定。
7、上述刚度模型包括柔性支承在工作方向上的工作转动刚度，确定在工作转动刚度为最小值时的上述几何参数为上述目标几何参数，并确定上述最小值时的工作转动刚度为上述目标转动刚度。
8、其中，上述工作方向包括绕上述 y轴转动的方向和绕上述 z轴转动的方向。
9、可选地，还包括：基于上述刚度模型下上述惯性基准装置不同方向的运动负载，建立上述惯性基准装置的转动惯量模型。基于上述转动惯量模型和上述工作转动刚度确定上述目标谐振频率。
10、可选地，上述弧形切口的几何参数满足约束条件，上述约束条件包括：
11、 f h( x) ≥（2~4） f c。
12、其中，上述 f h( x)表示惯性基准装置的高阶谐振频率，上述 f c表示惯性基准装置的工作带宽。
13、可选地，上述刚度模型包括上述柔性支承在相对于 x轴的扭转方向的刚度和上述柔性支承在 x轴上的拉压方向的刚度，基于上述惯性基准装置的高阶谐振频率与上述惯性基准装置的工作带宽的关系得到如下表示：
14、，。其中，表示惯性基准装置在扭转方向的转动惯量，表示惯性基准装置在拉压方向的质量。
15、可选地，上述工作转动刚度包括柔性支承绕 y轴转动的第一转动刚度和绕 z轴转动的第二转动刚度，上述第一转动刚度和上述第二转动刚度如下表示：
16、。
17、其中，上述和上述分别表示第一铰链薄壁和/或第二铰链薄壁绕 z轴和 y轴转动的柔度系数的倒数。
18、可选地，上述约束条件还包括：
19、。
20、其中，上述表示上述工作转动刚度，上述 θma x表示惯性基准装置的最大偏转角度，上述表示惯性基准装置工作方向上最大的转动惯量，上述 mma x表示工作方向上电机提供的峰值力矩。
21、可选地，上述约束条件还包括：
22、 yc≤ yh。
23、其中， yc表示上述惯性基准装置在工作方向上处于最大转角时，上述柔性支承的上述 y轴和/或上述 z轴偏移初始位置的距离， yh表示惯性基准装置的回转精度指标。
24、可选地，上述目标谐振频率为上述惯性基准装置在工作方向上的最小低阶谐振频率。
25、根据本公开实施例，通过设置弧形切口的几何参数达到目标几何参数，以实现将惯性基准装置的转动刚度达到目标转动刚度。通过将惯性基准装置的转动刚度达到目标转动刚度，以实现将惯性基准装置的低阶谐振频率达到目标谐振频率，从而实现降低由基座传输至台面的扰动。实现通过惯性基准装置抑制基座的扰动，使光源发射器发射在惯性空间稳定的参考光。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种惯性基准装置，其特征在于，用于安装在运动载体的光电跟踪瞄准系统上，在对目标物体进行瞄准时提供在惯性空间稳定的参考光，所述惯性基准装置包括：
2.根据权利要求1所述的惯性基准装置，其特征在于，所述目标几何参数包括：所述弧形切口的二分之一弦长、弦高和相背设置的所述弧形切口间的目标距离。
3.根据权利要求1所述的惯性基准装置，其特征在于，依据能量法与卡氏第二定理获得三维载荷下所述第一铰链薄壁和/或所述第二铰链薄壁的柔度矩阵，根据所述柔度矩阵建立所述柔性支承的刚度模型；
4.根据权利要求3所述的惯性基准装置，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的惯性基准装置，其特征在于，所述弧形切口的几何参数满足约束条件，所述约束条件包括：
6.根据权利要求5所述的惯性基准装置，其特征在于，所述刚度模型包括所述柔性支承在相对于X轴的扭转方向的刚度和所述柔性支承在X轴上的拉压方向的刚度，基于所述惯性基准装置的高阶谐振频率与所述惯性基准装置的工作带宽的关系得到如下表示：
7.根据权利要求3所述的惯性基准装置，其特征在于，
8.根据权利要求5所述的惯性基准装置，其特征在于，所述约束条件还包括：；其中，所述表示所述工作转动刚度，所述θmaX表示惯性基准装置的最大偏转角度，所述表示惯性基准装置工作方向上最大的转动惯量，所述MmaX表示工作方向上电机提供的峰值力矩。
9.根据权利要求5所述的惯性基准装置，其特征在于，所述约束条件还包括：
10.根据权利要求1至9中任一所述的惯性基准装置，其特征在于，所述目标谐振频率为所述惯性基准装置在工作方向上的最小低阶谐振频率。
...【技术特征摘要】
1.一种惯性基准装置，其特征在于，用于安装在运动载体的光电跟踪瞄准系统上，在对目标物体进行瞄准时提供在惯性空间稳定的参考光，所述惯性基准装置包括：
2.根据权利要求1所述的惯性基准装置，其特征在于，所述目标几何参数包括：所述弧形切口的二分之一弦长、弦高和相背设置的所述弧形切口间的目标距离。
3.根据权利要求1所述的惯性基准装置，其特征在于，依据能量法与卡氏第二定理获得三维载荷下所述第一铰链薄壁和/或所述第二铰链薄壁的柔度矩阵，根据所述柔度矩阵建立所述柔性支承的刚度模型；
4.根据权利要求3所述的惯性基准装置，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的惯性基准装置，其特征在于，所述弧形切口的几何参数满足约束条件，所述约束条件包括：
6.根据权利要求5所述的惯性基准装置，其特征在于，所述刚度模型包括所述柔性支承在相对于x轴的扭转方...
【专利技术属性】
技术研发人员：拓卫晓，韩佳欣，李醒飞，王天宇，车鸿鹏，封善斋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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。