[發明專利]一種球形慣性穩定平臺

有效

• 申請號: 201510945612.2
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105466425B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 徐峰濤;劉昀;王汀;王巍;魏宗康;閆文民;胡光龍;王文璞;岑志軒
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種球形慣性穩定平臺，包括球形臺體、球形內框架、球形外框架、球形隨動框架和球形基座，以及與球形外表面共面的軸端，各框架件通過軸端連接并能繞軸進行自由轉動。該慣性穩定平臺可以提供更大的安裝容積，并有效降低平臺占用的回轉體積，提高平臺的空間利用率，而且封閉球形結構可以有效減小外界環境對慣性儀表恒溫性的影響，優化了儀表的工作環境，提高了抗干擾能力。

技術領域

本發明涉及機械結構設計領域，特別涉及一種球形慣性穩定平臺，用于航空航天中對慣性導航精度要求較高的設備或飛行器。

背景技術

陀螺穩定平臺的主要作用是在彈(箭)內按給定的技術指標，建立一個與彈(箭)的角運動無關的導航坐標系，為加速度的測量和姿態角的測量提供必要的坐標基準。傳統平臺結構采用環形框架和矩形臺體，框架的軸端連接處放置電機和角度/角速度測量電路等，由于容納體積及環形結構限制，因此軸端設計為外凸起結構，為了使各框架自由旋轉，則需要加大框架尺寸，因此會占用較大的回轉空間，體積較大，無法滿足目前輕小型化的平臺發展趨勢；同時平臺結構采用開放式環架，受外界溫度環境影響較大，容易影響慣性儀表的恒溫性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種球形慣性穩定平臺，該平臺的內框架、外框架、隨動框架采用中空的球形結構，并通過與球形結構共面的球冠狀的軸端進行連接，既可以提供更大的安裝容積，又可以降低平臺占用的回轉體積，提高平臺的空間利用率，而且該閉合的球形結構可以有效降低外界環境對慣性儀表恒溫性的影響。

本發明通過以下方案實現上述目的：

一種球形慣性穩定平臺，包括臺體、內框架、外框架、隨動框架、基座和軸端，其特征在于：內框架、外框架、隨動框架和基座為球形殼體，所述四個球形殼體的中心重合且由內到外的嵌套順序為內框架、外框架、隨動框架和基座；每相鄰兩個球形殼體之間通過兩個軸端連接，且位于內部的球形殼體繞所述連接軸端的轉軸轉動；臺體位于內框架內部且通過兩個軸端與內框架連接，且臺體繞所述連接軸端的轉軸轉動；基座與外部載體固定連接；其中，臺體、內框架、外框架和隨動框架轉動的中心軸彼此正交。

在上述的球形慣性穩定平臺中，連接臺體和內框架的兩個軸端與內框架的球形殼體外表面共面；連接內框架和外框架的兩個軸端與外框架的球形殼體外表面共面；連接外框架和隨動框架的兩個軸端與隨動框架的球形殼體外表面共面；連接隨動框架和基座的兩個軸端與基座的球形殼體外表面共面；所述8個軸端為球冠狀軸端。

在上述的的球形慣性穩定平臺中，內框架、外框架、隨動框架為雙蒙皮夾筋球形結構，所述雙蒙皮夾筋球形結構包括內外兩層蒙皮，所述兩層蒙皮之間通過加強筋連接。

在上述的球形慣性穩定平臺中，臺體為球形殼體，慣性儀表和電路板安裝所述球形殼體的腔體內。

在上述的球形慣性穩定平臺中，慣性儀表和電路板安裝在臺體內腔的不同區域上。

上述的球形慣性穩定平臺，基座為單層球殼結構，且所述球殼上設置有加強筋。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)、本發明將慣性穩定平臺設計為球形，由于球面結構相對于傳統的環形結構，其剛強度較好，即在同一外力作用下，球面結構的變形量小于環形結構，因此該球形慣性穩定平臺的穩定性更高；

(2)、本發明的球形慣性穩定平臺，具有更大的容積用于安裝電路和慣性儀表，不會占有軸端的安裝空間，因此軸端設計為與球面共面的球冠狀，相對于現有的外凸式軸端，可以有效降低平臺回轉體積，提高了空間利用率，符合目前輕小型化平臺發展趨勢；

(3)、本發明采用的封閉球形結構，和傳統的開放環架結構相比，可以降低外界信號對慣性儀表的干擾，并有利于確保儀表的恒溫性。

附圖說明