[發明專利]一種雙自由度具有慣性定向功能的跟蹤云臺

有效

• 申請號: 201410835116.7
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104653963B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 姚竹賢;邢立華;王保晶;李超;劉偉;李亞楠;賈學強;李季;白瀅;呂成方;李鵬
• 申請（專利權）人: 北京興華機械廠
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C1/00;F16M11/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 莊恒玲

技術領域

本發明屬于慣性測量領域，具體涉及一種雙自由度具有慣性定向功能的跟蹤云臺。

背景技術

云臺是為便攜式激光照射引導系統配套使用的，需要方位和俯仰兩個自由度的轉動，并且需要實時輸出載荷的真北方位角和相對水平的俯仰角。現有的云臺結構利用螺紋鎖緊機構進行兩個自由度的轉動和鎖緊，這種結構導致系統的重量和體積較大，成本較高，且不具備慣性定向功能和微調自鎖功能，無法滿足便攜使用的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種雙自由度具有慣性定向功能的跟蹤云臺。

為實現以上發明目的，本發明采用的技術方案包括：

一種雙自由度具有慣性定向功能的跟蹤云臺，包括后蓋板、方位軸角度傳感器、俯仰軸組件、俯仰軸手輪、解脫鎖緊機構、對外接口、指示燈、前面板、動調陀螺、上支架、信號處理電路、俯仰軸角度傳感器、方位軸組件、金屬法蘭水準器、方位軸手輪、以及結構支架，其中，

結構支架為具有底面以及彼此相對的第一側面和第二側面的框架式結構；方位軸組件位于結構支架的下面，并且結構支架通過其底面可轉動地支撐于方位軸組件上；方位軸角度傳感器、俯仰軸組件、動調陀螺以及俯仰軸角度傳感器均布置在結構支架內，俯仰軸手輪安裝在結構支架第二側面的外側、并與俯仰軸組件相關聯，方位軸手輪安裝在結構支架第一側面的外側、并與解脫鎖緊機構相關聯，其中，動調陀螺安裝在結構支架的底面上，并靠近于結構支架的第一側面；俯仰軸組件安裝在結構支架的底面上，并靠近于結構支架的第二側面；俯仰軸角度傳感器安裝在俯仰軸組件上；方位軸角度傳感器安裝在結構支架底面的中部；

上支架位于結構支架的上面，并跨接結構支架的第一側面和第二側面，并且，當俯仰軸手輪轉動時，俯仰軸組件能夠將俯仰軸手輪的轉動傳遞給上支架，使得上支架繞著其與第一側面和第二側面的連接點在俯仰方向轉動；

解脫鎖緊機構能夠將方位軸手輪與方位軸組件相關聯，從而當方位軸手輪轉動時，整個結構支架能夠相對于方位軸組件轉動；并且解脫鎖緊機構還能夠解除方位軸手輪與方位軸組件的關聯，從而使得整個結構支架能夠在外力的作用下相對于方位軸組件轉動；

前面板裝配在結構支架的前側，信號處理電路布置在前面板的內側面，指示燈布置在前面板的外側面；信號處理電路用于采集動調陀螺、方位軸角度傳感器、俯仰軸角度傳感器的輸出信息，并將這些信息解算為整個跟蹤云臺相對于真北方向的方位角和上支架相對于水平面的俯仰角，通過對外接口輸出；同時，信號處理電路還根據方位軸角度傳感器的輸出信息，通過指示燈提示操作者所述跟蹤云臺的工作狀態；并且所述對外接口布置在結構支架的第一側面的外側面；

后蓋板裝配在結構支架的后側，后蓋板的內側面布置有二次電源電路，用于為所述跟蹤云臺提供滿足要求的電壓及功率的電源輸出；

金屬法蘭水準器安裝在結構支架第一側面的外側，用于對所述跟蹤云臺調水平。

優選地，所述俯仰軸組件包括支架、主動錐齒輪、從動錐齒輪、第一蝸桿、扇形蝸輪以及傳動軸，其中，支架包括背板、第一側板以及第二側板，第一側板和第二側板分別垂直地連接在背板的兩側；第一蝸桿的第一端和第二端分別通過軸承支撐于第一側板和第二側板，并且第一蝸桿的第一端穿過第一側板伸出；從動錐齒輪安裝在第一蝸桿的第二端，并位于第一側板的外側；主動錐齒輪與從動錐齒輪嚙合，主動錐齒輪與俯仰軸手輪同軸，并且主動錐齒輪與俯仰軸手輪分別位于結構支架第二側面的內側和外側；傳動軸的第一端和第二端分別通過軸承支撐在支架的背板與結構支架第二側面上，并且傳動軸的第一端穿過背板與安裝在背板背面的俯仰軸角度傳感器的敏感軸連接，傳動軸的第二端穿過結構支架的第二側面與上支架的一端連接；扇形蝸輪與第一蝸桿配合，扇形蝸輪固定在傳動軸上。

優選地，所述方位軸組件包括底座、中心軸、蝸輪以及支撐法蘭套套；結構支架的底面具有自底面向上突起的罩部，方位軸角度傳感器安裝在罩部的頂面上；底座位于罩部的下面，中心軸的第一端固定至底座，其第二端垂直于底座向上延伸與方位軸角度傳感器敏感軸連接；蝸輪固定套裝在中心軸上，并位于罩部的內腔中；罩部的側壁上開設有窗口，使得蝸輪部分地露出；支撐法蘭套套包括法蘭部和套筒部，法蘭部固定至結構支架的底面，套筒部通過軸承可轉動地套裝在中心軸上，從而將結構支架可轉動地支撐在中心軸上；