[實用新型]固態陀螺偏航儀

有效

• 申請號: 200920277760.1
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN201600140U
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 魏桂林
• 申請（專利權）人: 魏桂林
• 主分類號: G01C19/58
• 分類號: G01C19/58
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本實用新型涉及一種機電控制系統設備，尤指一種船舶用固態陀螺偏航儀。

背景技術

由于大型船舶和組合船隊慣性大，機動性能差，操舵人員為校正航向，頻繁操舵，既緊張又消耗能源，使用偏航儀可以在船舶出現偏航趨勢時，由偏航儀表指針指示出偏航方向，按此操舵，能保證船舶在所需航道上航行，既減輕操舵工作強度，又保證航行安全。陀螺是偏航儀至關重要的一個關鍵部件，現有的偏航儀的偏航信號是由陀螺提供，再通過放大器及指示提供出來，構成參見圖1，現在偏航儀的陀螺一般采用機械陀螺，機械陀螺是利用電機高速旋轉帶動慣性陀螺盤產生陀螺效應通過電路輸出，由于電機長期大負載運轉，使得機械陀螺的可靠性很低，使用過程中經常出現陀螺損壞的故障，造成偏航儀不能可靠的使用。

為克服機械陀螺的使用缺陷，現已開始采用固態電子陀螺，這類固態電子陀螺完全不同于傳統的機械陀螺，是一種外型與電子芯片相似的器件，內部含有陀螺力矩感應裝置及放大電路，可將陀螺信號轉換為電信號輸出。其無可動的部件，體積極小，功率極低，可以輸出陀螺信號，可靠性極高，用固態電子陀螺取代機械陀螺有明顯的技術優勢，但這類陀螺輸出靈敏度較機械陀螺低很多，對偏航儀這種要求極高靈敏度的裝置來說，使用固態電子陀螺性還有其缺陷，無法直接替代機械陀螺。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種固態陀螺偏航儀，其可克服現有技術的缺陷，取代機械陀螺而不失其應達到的性能指標。

為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案：

一種固態陀螺偏航儀，其具有：

兩列傳感器組，其中一列傳感器組為一組正向安裝的電子陀螺，另一列為一組反向安裝的電子陀螺；

信號數字處理單元，由差分放大器、A/D模數轉換單元及數字濾波處理單元連接構成；

模擬輸出顯示電路；

系統電源；

每列傳感器組的所有電子陀螺的輸出經加法器疊加處理后輸出為一路信號，兩列傳感器組的輸出信號經由信號數字處理單元處理后接模擬輸出顯示電路，系統電源為各工作單元提供電源。

所述兩列傳感器組均采用同性能、同型號的電子陀螺，每組電子陀螺的數量一致。

本實用新型固態陀螺偏航儀是充分利用了固態電子陀螺體積小、重量輕、功率低和一致性好等優點，盡管其單個輸出靈敏度較低，但利用其優點將多個固態電子陀螺組成陀螺組，通過電子線路將多個固態陀螺的輸出信號合成并處理成一個輸出信號，還可以利用單片機高速運算的特點，對組合后的輸出信號進行濾波處理，可以很大的提升固態電子陀螺的輸出的靈敏度，達到與機械陀螺相當的性能指標，取代機械陀螺。

本實用新型的優點是：

1、能夠更準確，更可靠的指示航向，能提供偏航數字信號給雷達，操舵儀等各類導航設備。

2、與傳統陀螺相比較，電子陀螺的功耗低，耐磨損，使用壽命更長。

3、靈敏度高，可靠性強。

4、降低了成本，增加可用性。

5、結構緊湊，體積小，總量輕，安裝更為簡便。

附圖說明

圖1為現有技術陀螺偏航儀構成原理方框示意圖。

圖2為本實用新型固態陀螺偏航儀構成原理方框示意圖。

圖3為本實用新型固態陀螺偏航儀一實施例中兩列傳感器組安裝位置示意圖。

圖4為本實用新型固態陀螺偏航儀一實施例構成原理示意圖。

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明：

具體實施方式

如圖2所示，本實用新型固態陀螺偏航儀的具體構成是：

首先具有系統電源，為各個工作單元提供電源。

采用兩列傳感器組，其中的一列傳感器組10為一組(一個以上的)正向安裝的電子陀螺，另一列傳感器組20為一組(一個以上的)反向安裝的電子陀螺。參見圖3所示，所述的電子陀螺正向安裝及反向安裝時(圖中)，其輸出信號極性相反。

所有傳感器組選用同性能、同型號的電子陀螺，且保證兩列傳感器組具有的電子陀螺數量及性能、型號應一致。

所述的信號數字處理單元應包括差分放大器、A/D模數轉換單元及數字濾波處理單元；還應至少具有模擬輸出顯示電路。上述電路單元也可直接選用對應功能的單片機選用單片機來實現，其屬現有技術，此處不贅述。

每列傳感器組的所有電子陀螺的輸出經信號加法器疊加處理后輸出為一路信號，兩列傳感器組的輸出信號再經前述的信號數字處理單元處理后接模擬輸出顯示電路。