[發明專利]一種慣性定位定向設備溫控方法

有效

• 申請號: 201210360280.8
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102841616A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 葛曉飛;李梅;鄭麗瑩
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30;G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 岳潔菱

技術領域

本發明涉及一種溫控方法，特別是一種慣性定位定向設備溫控方法。

背景技術

加速度計和激光陀螺是構成慣性定位定向設備的核心敏感元件之一，其精度直接影響到導航系統的姿態、速度和定位精度。加速度計的精度除受到制造工藝、內部結構等自身的性能影響外，還與所處的環境條件有關。其中環境溫度的影響尤為突出，當環境溫度在-40℃～+60℃變化時其漂移誤差將達到2×10g-4甚至更大。一種常用的解決方案是給慣性定位定向設備設置加溫設備，加溫設備加溫到指定的溫度后慣性定位定向設備開始工作。慣性定位定向設備工作的過程中，采用殼體散熱，散熱效率很低。

隨著工作的進展，慣性定位定向設備內部的溫度可能會很高，特別是在封閉的環境下甚至超過80℃。目前激光陀螺絕大部分采用銦焊工藝，若慣性定位定向設備內部溫度超過80℃則銦會慢慢熔化，很有可能會引發激光陀螺漏氣，最終影響激光陀螺精度。

發明內容

本發明目的在于提供一種慣性定位定向設備溫控方法，解決由于慣性定位定向設備內部器件釋放熱量，慣性定位定向設備殼體又不能充分釋放所帶來的溫度過高的問題。

一種慣性定位定向設備溫控方法，其具體步驟為：

第一步??搭建慣性定位定向設備溫控系統

慣性定位定向設備溫控系統，包括：溫度傳感器、微控制器、加溫模塊、半導體制冷片。

溫度傳感器的數據接口與微控制器數據接口導線連接，加熱模塊的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接，半導體制冷片的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接。

第二步??確定慣性定位定向設備的工作溫度

根據慣性定位定向設備選擇的加速度計及陀螺的溫度特性，確定慣性定位定向設備的工作溫度???????????????????????????????????????????????～。即慣性定位定向設備穩定工作過程中內部最低溫度為，慣性定位定向設備穩定工作過程中內部最高溫度為。

第三步??微控制器控制加溫

慣性定位定向設備啟動時，溫度傳感器采集慣性定位定向設備內部溫度。若小于，則微控制器控制加溫模塊給慣性定位定向設備加溫。

溫度傳感器實時采集慣性定位定向設備內部溫度，若大于等于，則微控制器控制加溫模塊停止給慣性定位定向設備加溫。

陀螺和加速度計穩定輸出，慣性定位定向設備進行初始對準工作。慣性定位定向設備工作過程中內部器件不斷釋放熱量，同時慣性定位定向設備也通過自身殼體和外部進行溫度交換。

第四步??溫度傳感器檢測溫度變化

慣性定位定向設備工作過程中，溫度傳感器實時采集慣性定位定向設備內部溫度，并將該溫度傳送給微控制器。

第五步??微控制器控制加溫模塊和半導體制冷片工作

微控制器讀取慣性定位定向設備內部溫度，若小于，則微控制器控制加溫模塊給慣性定位定向設備加溫，直至溫度大于等于。

若大于，則微控制器控制半導體制冷片給慣性定位定向設備制冷，直至溫度小于等于。

第六步??微控制器保持設備內部溫度

微控制器在慣性定位定向設備工作過程中不斷重復溫度傳感器檢測溫度變化。微控制器通過切換加溫模塊和半導體制冷片工作狀態來保證慣性定位定向設備工作在一個穩定的溫度范圍內。

經過以上步驟確保慣性定位定向設備在一個穩定的溫度范圍內工作。

本方法通過微控制器對內部加溫模塊和半導體制冷片的控制，實現慣性定位定向設備的溫度控制，有效的解決了由于慣性定位定向設備內部器件釋放熱量，慣性定位定向設備殼體又不能充分釋放所帶來的溫度過高的問題。溫度過高最終影響慣性定位定向設備的導航精度，而半導體制冷片體積小、便于安裝、制冷效率高、使用方便等特點，便于控制。

具體實施方式

一種慣性定位定向設備溫控方法，其具體步驟為：

第一步??搭建慣性定位定向設備溫控系統

慣性定位定向設備溫控系統，包括：溫度傳感器、微控制器、加溫模塊、半導體制冷片。

溫度傳感器的數據接口與微控制器數據接口導線連接，加熱模塊的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接，半導體制冷片的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接。

第二步??確定慣性定位定向設備的工作溫度

根據慣性定位定向設備選擇的加速度計及陀螺的溫度特性，確定慣性定位定向設備的工作溫度～。即慣性定位定向設備穩定工作過程中內部最低溫度為，慣性定位定向設備穩定工作過程中內部最高溫度為。