[實(shí)用新型]一種含有熱設(shè)計(jì)的高精度光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620077993.7
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN205333079U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中聯(lián)天通科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京天江律師事務(wù)所 11537
• 代理人: 朱紅來

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)，尤其涉及一種含有熱設(shè)計(jì)的高精 度光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前的光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)中，已進(jìn)行的熱設(shè)計(jì)包括：將光纖陀螺的光學(xué)部 分(包括光源、光纖環(huán)、耦合器、探測器等)以及石英撓性加速度計(jì)裝于慣性測 量單元腔(InertialMeasurementUnit，簡稱為IMU腔)，同時(shí)將各電路板(包 括陀螺主板、加速度計(jì)主板、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)、二次電源板等)裝于電子腔。電子 腔中電路發(fā)熱較為嚴(yán)重，IMU腔與電子腔進(jìn)行分離，中間通過接插件進(jìn)行連 接，這將使得電子腔發(fā)熱不影響IMU腔中敏感元件性能。

但是當(dāng)前方案仍然存在著沒有解決的散熱技術(shù)問題。比如，在IMU腔內(nèi)部 結(jié)構(gòu)中，光纖陀螺的三只光纖環(huán)相互垂直分布，三只石英撓性加速度計(jì)分別與 三個(gè)光纖環(huán)同軸，三個(gè)軸垂直且交于一點(diǎn)。三只光纖環(huán)與三只石英撓性加速度 計(jì)裝于同一個(gè)結(jié)構(gòu)件上，一般情況下為簡化裝配工藝，將陀螺光源同樣裝于該 結(jié)構(gòu)件上。三只光纖環(huán)為不發(fā)熱元件，三只加速度計(jì)發(fā)熱量略大，陀螺光源發(fā) 熱量最大。若IMU組件加入減震器，熱量更難以排出。在傳統(tǒng)方案中，系統(tǒng)上 電到熱平衡時(shí)間約為2小時(shí)，熱穩(wěn)定狀態(tài)下IMU腔內(nèi)溫度一般要比環(huán)境溫度高 5℃到10℃。

因此，當(dāng)前方案中對IMU腔中的光纖陀螺與加速度計(jì)部分并未進(jìn)行充分的 熱設(shè)計(jì)，具體表現(xiàn)在：光纖陀螺與加速度計(jì)在同一個(gè)結(jié)構(gòu)體上，因此加速度計(jì) 發(fā)熱將直接通過結(jié)構(gòu)體傳導(dǎo)至光纖陀螺的光纖環(huán)處，引起陀螺精度劣化；光纖 陀螺的光源發(fā)熱嚴(yán)重，并未與系統(tǒng)底座相連接，因此導(dǎo)熱性能較差。陀螺光源 與加速度計(jì)所發(fā)出的熱量若不能及時(shí)導(dǎo)出，將影響陀螺精度，進(jìn)一步影響光纖 慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種含有熱設(shè)計(jì) 的高精度光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)。

為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種含有熱設(shè)計(jì) 的高精度光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)，包括內(nèi)機(jī)箱、外機(jī)箱，它還包括陀螺模塊、加表 模塊、光源；外機(jī)箱套置于內(nèi)機(jī)箱的外部；內(nèi)機(jī)箱、外機(jī)箱的前端分別蓋置有 內(nèi)箱蓋、外箱蓋；內(nèi)機(jī)箱的內(nèi)部前端設(shè)置有陀螺模塊；陀螺模塊的后端設(shè)置有 加表模塊；加表模塊緊密安裝在轉(zhuǎn)接底板的前端面上；光源緊密安裝在轉(zhuǎn)接底 板的后端面上；

陀螺模塊包括陀螺臺體、陀螺減震器；陀螺臺體的左側(cè)面、前側(cè)面、上端 面上分別設(shè)置有X軸陀螺、Y軸陀螺、Z軸陀螺，陀螺臺體的后側(cè)面上安裝有電 路前放板；陀螺減震器有四個(gè)，其中兩個(gè)分別安裝于陀螺臺體上方對角線的兩 點(diǎn)上，另兩個(gè)分別安裝于相對的陀螺臺體下方對角線的兩點(diǎn)上；

加表模塊包括加表臺體、加表減震器；加表臺體的左側(cè)面、前側(cè)面、上端 面上分別設(shè)置有X軸加表、Y軸加表、Z軸加表；加表減震器有四個(gè)，其中的兩 個(gè)分別安裝于加表臺體上方對角線的兩點(diǎn)上，另兩個(gè)分別安裝于相對的加表臺 體下方對角線的兩點(diǎn)上。

光源貫穿內(nèi)機(jī)箱與外機(jī)箱相接觸。外機(jī)箱的后端面上設(shè)置有用于增大散熱 面積的肋片。

陀螺臺體通過陀螺減震器與內(nèi)箱蓋相連接；內(nèi)機(jī)箱與外機(jī)箱之間的腔隙為 真空腔隙。

本實(shí)用新型可以有效提高慣導(dǎo)系統(tǒng)的測量精度以及熱穩(wěn)定性，大幅度縮短 慣導(dǎo)系統(tǒng)所需的熱平衡時(shí)間，并有效降低IMU腔內(nèi)與外界溫度之間的差異。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體拆分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為陀螺模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為加表模塊的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為加表模塊與光源的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、陀螺模塊；2、加表模塊；3、轉(zhuǎn)接底板；4、光源；5、內(nèi)機(jī) 箱；6、外機(jī)箱；7、外箱蓋；8、內(nèi)箱蓋；9、前放板；10、X軸陀螺；11、Y軸 陀螺；12、Z軸陀螺；13、陀螺減震器；14、陀螺臺體；15、X軸加表；16、Y 軸加表；17、Z軸加表；18、加表減震器；19、加表臺體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。