[實用新型]陀螺與重力綜合穩定船用夜視儀

有效

• 申請號: 201220574387.8
• 申請日: 2012-10-21
• 公開（公告）號: CN203064179U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 張伯文
• 申請（專利權）人: 張伯文
• 主分類號: B63B49/00
• 分類號: B63B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種陀螺與重力綜合穩定船用夜視儀。?

背景技術：

目前船用夜視儀需求迫切，因一切海上的監控船，漁政船及較大的船只均需配置以滿足監控、跟綜及自身安保方面的需要，但遺憾的是船上設置各種夜視儀(例如熱像儀)均需一個穩定平臺，以隔離船舶的搖擺對它的干擾，這種穩定平臺目前最好的是陀螺穩定平臺，穩定精度能達0.5以內，但技術較復雜，價格昂貴，例如，西安航天長城科技公司生產的X、Y兩軸穩定平臺，廣州華之航船舶配件有限公司生產的TN10型自穩定云臺，售價都在15萬元/臺左右，而裝有熱像儀，低昭度相機及設有跟蹤，檢測等的整套系統裝置價格需百萬以上，例如彼岸公司生產的海獅3XT型，就需200萬元/套，為減低成本計，本人在幾年前也曾申請了一專利：船用夜視儀穩定平臺(專利號：ZL200520117451.X)，它是采用二個相互用軸連接的水平環，外環的軸穿在支架上，內環的軸與外環垂直，內環上設一個平臺，下面掛一個壓重物，利用壓重物的重力來達平臺的穩定，這種結構很簡單、廉價，但在海上實際測試時，發現因慣性力的存在，船舶穩定精度只能達到5°以內，故在風浪大，當搖擺落在攝像機縱軸方向時，那怕只5°，而目標物，例如見到的水天線，往往要脫離顯示屏的上、下邊框，嚴重影響觀察；但也發現，當海浪搖擺落在攝像機左右方向時，則影響甚微，盡盡使目標物，例如上述那條水無線，只原地向左右對角線方向傾斜幾度罷了，最多5°，不影響觀察，究其理，其實攝像機是在左右方向滾動，在CCD上的像還是始終豎直向下的，相對于大幅擺動的機框，再附加擺動幾度吧了，而機框的擺動與人的座位擺動是一致的，不會有感覺，感覺的只附加的那幾度。?

發明內容：

本發明是取長補短，吸取了陀螺穩定平臺穩定度高的優點，在攝像機的縱軸方向安裝了陀螺穩定裝置，使穩定度達到0.5°以內；而與鏡軸垂直的方向，則采用成本低廉的重力穩定。為達到上述目的，本發明的結構是這樣的：由支架裝置、穩定裝置、云臺裝置及熱成像系統組成，還包括方位大齒輪(2)，方位小齒輪(3)、方位電動機(7)、U形連接板(9)、陀螺平臺(10)、俯仰減速電機(11)和力矩電機(23)，支架裝置包括機殼(27)和底座(1)，底座(1)的下部邊緣處制成工字凹入狀，其承載板(6)與機殼(27)是用螺釘連接成一體，并可水平轉動先設置一個底座，在底座上設置一塊承載板，用主軸穿入底座的軸孔中，使其可水平轉動，在承載板上固定一方位電動機，其軸上固定一個方位小齒輪，小齒輪與固定在底座上的方位大齒輪相嚙合，這樣小齒輪轉動時，就能迫使承載板與其上的一切承載物作水平相對轉動；再制一個圓形機殼，套入并固定在承載板上，殼的中間部分是向下凹落的，設有一可俯仰的熱像儀盒，盒固定在左右各一塊過渡塊上，過渡塊其一套在力矩電機的空心軸上，另一塊套入并固定在另一側的蝸輪軸上，這樣陀螺平臺上的俯仰電機就可通過蝸桿蝸輪使熱像儀盒作上、下俯仰。為使陀螺平臺得到穩定，是在平臺上設一單軸陀螺，它發出的不平衡信號送到另一側的力矩電機上，力矩電機轉動，通過二者間的U形連接板，使平臺始終保持水平。為使熱像儀在橫軸方向(下稱Y軸方向)得到穩定，是在熱像儀盒中部設“Π”狀的懸掛板，此板前后向上各固定著一個Y軸，此軸穿在下部固定在壓重塊上，并載有熱像儀與可見光攝像機的熱像儀掛架的前后立板上，這樣就可重力穩定了。另外控制臺上設有轉換開關，以控制熱像儀與可見光相機哪個進入使用。?

本實用新型與現有技術相比，具有以下顯著特點與積極效果：?

1、與雙軸采用重力穩定的船用夜視儀相比，大大提高了熱像儀在縱軸方向上的穩定精度，可以達到0.5°以內，不會使目標物跑出視屏上、下邊框。?

2、與雙軸陀螺穩定平臺相比，在不影響觀察效果的情況下，省去了?一個軸的陀螺穩定裝置，節約了制造成本，也減少了體積，因外形沒擺動，故可做得很美觀。?

3、因有壓重物的存在，故當陀螺發生故障時，在縱軸上也可得到重力穩定。?

4、機殼為整體鑄造與承載板密合，故整體防水性極好。?

附圖說明

附圖1為本發明整體全剖正視圖?

附圖2為本發明整體全剖左視圖?

附圖3為本發明A-A向俯視圖?

附圖4為本發明的陀螺穩定平臺相關原理方框圖?

具體實施方式：

如附圖1、2、3所示，本發明承載板(6)上設有一方位電動機(7)，它向下的軸上，固定著一個方位小齒輪(3)，與方位大齒輪(2)嚙合，方位大齒輪(2)固定在底座(1)上，方位小齒輪(3)固定在承載板(6)上。底座(1)的下部邊緣處制成工字凹入狀其承載板(6)與機殼(27)用螺釘連接成一體，可水平轉動。另外還設置著力矩電機驅動器(26)與必要的線路板(8)，支架裝置的機殼(27)是整體鑄造的，像個電飯煲，為嵌入可俯仰的熱像儀盒(16)，其上部中間制成凹形，凹形處的二側壁上各有一孔，其一可供力矩電機(23)的空心軸穿出，另一側的孔，供陀螺平臺(10)的空心軸穿出。機殼(27)凹下部分的一側殼內，固定著力矩電機(23)，另一側殼內設有一陀螺平臺(10)與單軸陀螺(14)，二者的軸用U形連接板(9)相固連接成一體，為使熱像儀盒(16)可俯仰，方法是俯仰減速電動機(1)固定在陀螺平臺(10)上，通過其軸上的蝸桿(12)與蝸輪(13)相嚙合，蝸輪(13)是有軸的，它從陀螺平臺(10)的空心軸孔中穿出，與過渡塊(15)用螺釘連接，過渡塊(15)與熱像儀盒(16)牢固相接。熱像儀盒(16)是一個前后較寬、中間較狹像啞鈴狀的長方盒，其狹處上沿翻出部分，固定在左右各一的過渡塊(15)上，其中有一塊過渡塊(15)套在力矩電機(23)轉子上的空心軸(24)的軸端，是活動的。熱像系統包括熱像儀盒(16)及內的熱?像儀(22)，可以左右擺動，進行重力穩定，方法是先制作一個方形的Y軸懸掛板(19)，它的上沿用螺釘固定在熱像儀盒(16)上，其前后二側是豎直向下彎曲的，上面各固定著一Y軸(20)，此軸穿入下部帶有壓重塊(25)、塊上設有熱像儀(22)及可見光相機(18)的熱像儀掛架(21)的前后二塊板上，構成橫向重力穩定，制作時支架的上部制成方形框，框前后立板上有軸孔，可供Y軸(20)穿入，這樣重心在下，且很低，就可達到重力穩定目的。為使熱像儀盒(16)能設置可見光攝像機(18)，方法是熱像儀掛架(21)的上端水平彎出，整個熱像儀盒(16)前端方向還各設有一塊圓形的紅外玻璃(28)與一塊普通玻璃(30)，熱像儀盒(16)與熱像儀盒蓋(17)是用前后端各一個螺釘及它們邊緣的凹凸槽使二者結合的。工作過程是這樣的，當風浪使熱像儀(22)在縱軸方向搖擺時，陀螺(14)發出不平衡信號，經信息處理系統較復雜的計算處理后，向力矩電機(23)發出轉動信號，由于U形連接板(9)的存在，可使陀螺平臺(10)始終保持水平，需要使熱像儀(22)上，下俯仰時，只要向俯仰減速電動機(11)輸入電流即可。若欲使熱像儀(22)水平轉動，只要向方位電動機(7)輸入電流，因方位大齒輪(2)是不動的，故方位小齒輪(3)及承載板(6)上的所有部件就作相對的水平轉動，不會使熱像儀(22)與陀螺平臺(10)錯位，也達到改變方位的目的。另外安裝整機時，需先把機殼(27)的所有部件先裝好，再套入底座(1)并用螺釘固定即可。?