[發明專利]一種三自由度大負載航空攝影陀螺穩定平臺

有效

• 申請號: 200910089155.6
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101619971A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 房建成;彭修廣;鐘麥英;周向陽;張延順
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 成金玉;盧 紀

1.一種三自由度大負載航空攝影陀螺穩定平臺，其特征在于：由平臺臺體、平臺驅動 系統、慣性測量單元、臺體環架相對轉角測量單元、高頻線振動隔離單元和平臺控制系統組 成；平臺臺體由內而外依次由方位框(1)、俯仰框(2)、橫滾框(3)、底座(4)組成；平 臺臺體還包括第一深溝球軸承(10)、第二深溝球軸承(11)、第三深溝球軸承(14)和第四 深溝球軸承(15)；方位框(1)由回轉支承軸承內環(5)與方位轉動過渡架(6)連接構成， 方位框(1)由回轉支承軸承外環(7)固定在俯仰框(2)上，方位框(1)相對俯仰框(2) 可繞方位框(1)軸向自由轉動；俯仰框(2)由第一俯仰框轉軸(8)和第二俯仰框轉軸(9) 支撐在橫滾框(3)上，第一俯仰框轉軸(8)和第二俯仰框轉軸(9)同軸安裝構成穩定平 臺的俯仰軸，第一深溝球軸承(10)的內環、外環分別緊固在第一俯仰框轉軸(8)上和橫 滾框(3)的對應位置的軸承座上，第二深溝球軸承(11)的內環、外環分別緊固在第二俯 仰框轉軸(9)上和橫滾框(3)的對應位置的軸承座上，俯仰框(2)相對橫滾框(3)可繞 穩定平臺俯仰軸自由轉動；橫滾框(3)通過第一橫滾框轉軸(12)和第二橫滾框轉軸(13) 支撐在底座(4)上，第一橫滾框轉軸(12)和第二橫滾框轉軸(13)同軸安裝構成穩定平 臺的橫滾軸，第三深溝球軸承(14)的內環、外環分別緊固在第一橫滾框轉軸(12)上和橫 滾框(3)對應位置的軸承座上，第四深溝球軸承(15)的內環、外環分別緊固在第二橫滾 框轉軸(13)上和橫滾框(3)對應位置的軸承座上，橫滾框(3)相對底座(4)可繞穩定 平臺橫滾軸自由轉動；穩定平臺方位框(1)的轉軸、穩定平臺的俯仰軸和橫滾軸相互正交； 平臺驅動系統包括方位框組件驅動系統、俯仰框組件驅動系統和橫滾框組件驅動系統；方位 框組件驅動系統由安裝在俯仰框(2)上的方位驅動力矩電機(16)、方位減速器主動齒輪軸 (17)與方位減速器從動齒輪(19)串連構成，方位減速器主動齒輪軸(17)通過方位電機 軸承座(18)安裝在俯仰框(2)上，方位減速器從動齒輪(19)固定在方位框(1)上且方 位減速器從動齒輪(19)中心線與方位框(1)的轉軸同心；俯仰框組件驅動系統由安裝在 橫滾框(3)上的俯仰驅動力矩電機(20)、俯仰減速器主動齒輪軸(21)與俯仰減速器從動 齒輪(23)串連構成，俯仰減速器主動齒輪軸(21)通過俯仰電機軸承座(22)安裝在橫滾 框(3)上，俯仰減速器從動齒輪(23)固定在俯仰框(2)上且俯仰減速器從動齒輪(23) 中心線與俯仰軸同心；橫滾框組件驅動系統由安裝在橫滾框上的橫滾驅動力矩電機(24)、 橫滾減速器主動齒輪軸(25)與橫滾減速器從動齒輪(27)串連構成，橫滾減速器主動齒輪 軸(25)通過橫滾電機軸承座(26)安裝在橫滾框(3)上，橫滾減速器從動齒輪(27)固 定在底座(4)上且其中心線與橫滾軸同心；慣性測量單元由X向光纖陀螺(28)、Y向光纖 陀螺(29)、Z向光纖陀螺(30)、X向加速度計(31)和Y向加速度計(32)組成，X向光纖 陀螺(28)、X向加速度計(31)和Y向加速度計(32)安裝在俯仰框(2)上，Y向光纖陀 螺(29)安裝在橫滾框(3)上，Z向光纖陀螺(30)安裝在方位框(1)上，X向光纖陀螺 (28)和X向加速度計(31)的敏感軸沿俯仰軸方向，Y向光纖陀螺(29)和Y向加速度計 (32)敏感軸沿橫滾軸方向，Z向光纖陀螺(30)敏感軸沿方位框(1)的轉軸方向；臺體環 架相對轉角測量單元由第一線性旋轉變壓器(33)、第二線性旋轉變壓器(34)和第三線性 旋轉變壓器(35)組成，第一線性旋轉變壓器(33)串連在第二橫滾框轉軸(13)上測量橫 滾框(3)相對底座(4)的轉角，第二線性旋轉變壓器(34)串連在俯仰減速器主動齒輪軸 (21)上測量俯仰框(2)相對橫滾框(3)的轉角，第三線性旋轉變壓器(35)串連在方位 轉動齒輪軸(36)上測量方位框(1)相對俯仰框(2)的轉角；高頻線陣動隔離單元由第一 立柱式橡膠減震器(37)、第二立柱式橡膠減震器(38)、第三立柱式橡膠減震器(39)和第 四立柱式橡膠減震器(40)構成，四個橡膠減震器對稱安裝在底座(4)的四個角上。