[發明專利]一種六冗余型光纖捷聯慣性導航系統

有效

• 申請號: 201310315126.3
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103389089A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 張春熹;宋來亮;晁代宏;趙新強
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種六冗余型光纖捷聯慣性導航系統，其特征在于：它由結構件部分、慣性器件部分及外圍電路部分三部分構成；慣性器件部分安裝于結構件部分的正十二面體IMU支架上，外圍電路部分分布于結構件部分的系統本體邊側上；

所述結構件部分包括正十二面體IMU支架、光纖陀螺骨架及系統本體，光纖陀螺骨架安裝于正十二面體IMU支架的安裝位，正十二面體IMU支架位于系統本體的箱體內部；該正十二面體IMU支架是：正十二面體空心結構，以六個陀螺面為引導面將正十二面體內部鏜空，并選擇“前-后-底”三面固定的安裝方式將其固定；該光纖陀螺骨架是圓盤結構，陀螺環骨架與陀螺頂蓋均采用1J50的磁屏蔽材料，Y波導利用中部兩個螺孔安裝，波導連接線通過上部三個通孔與陀螺主板連接，光纖環內側與環骨架中部圓柱形凸臺的外側面相貼，整個光纖環骨架通過外沿的五個螺孔固定于正十二面體IMU支架；該系統本體是長方形箱體結構，系統底面為正方形設計，頂板及外沿的四塊側板均通過螺絲安裝固定，系統與外部直流穩壓電源及上位機通過兩個接插件相連接，四個側板均留有導熱槽以增強系統散熱性能并減小系統重量，系統底座的四角各留有一個安裝孔，以便于系統安裝固定；

所述慣性器件部分，包括六個光纖陀螺和六個加速度計，以正十二面體方式斜置安裝于正十二面體IMU支架上；該六個光纖陀螺是：光纖陀螺的光路部分與電路部分分離；該六個加速度計是：石英撓性加速度計；

所述外圍電路部分，包括二次電源、光纖陀螺信號采集電路、加速度計信號采集電路以及導航計算機，系統左前側為平行安裝的光纖陀螺信號采集電路與加速度計信號采集電路，系統右后側為二次電源，系統右前側為導航計算機，該二次電源是：此系統中使用的+5V、±5V、±15V供電電壓，數字地和模擬地由電感進行隔離；該光纖陀螺信號采集電路是：采取數字閉環反饋方案，將六路陀螺信號分別在兩塊FPGA中處理，兩塊FPGA將使用同一塊晶振進行工作，并在其之間加入同步信號以保證六路光纖陀螺信號的相位同步；該加速度計信號采集電路是：采用數字閉環反饋方案，電路中兩塊FPGA同樣使用同一塊晶振進行工作，并在其之間加入同步信號以保證六路加速度計信號的相位同步；該導航計算機是：采用FPGA+DSP作為架構方案，其中FPGA用于定時采集陀螺儀與加速度計信號并發送至DSP，同時將解算完成的數據發送至上位機，而DSP完成陀螺儀與加速度計標定參數補償、初始對準、慣性導航及組合導航解算功能，導航計算機選用的FPGA型號為XC3S400-TQ144，DSP型號為TMS320VC33PGEA-120。