[發明專利]一種具備一度故障冗余的緊湊型光纖慣組結構

在審

• 申請號: 201711241680.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108151725A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 陳珊;李能;徐立黃;李銘;徐挺
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72;G01P15/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發明公開了一種具備一度故障冗余的緊湊型光纖慣組結構，采用4光纖陀螺儀4石英加速度計的結構安裝，其中3個正交安裝的光纖陀螺儀和3個正交安裝的石英加速度計可提供載體三正交坐標軸的角速率全量信息及視速度全量信息，若某一軸的光纖陀螺儀或者石英加速度計發生故障，可通過傾斜安裝的光纖陀螺儀或者石英加速度計進行判斷并替換，并進行空間坐標系的重構，從而達到一度故障冗余。

技術領域

本發明涉及一種具備一度故障冗余的緊湊型光纖慣組結構，屬于光纖慣組結構技術領域。

背景技術

光纖慣組是為運載型號研制的慣性測量儀器，其主要功能是提供載體三正交坐標軸的角速率全量信息及視速度全量信息。隨著航天技術的發展，對各類運載型號的重量、體積和功耗提出了越來越高的要求，對其配套的單機的重量和功耗、體積也提出了相應的要求。

現有的測量箭體姿態、速度和位置信息的單機產品難以同時滿足結構簡單化、體積小型化、功耗低、一度故障冗余等功能需求。如果能發明一套緊湊型的質量輕強度高的光纖慣組鋁合金結構，則會大大擴展光纖慣組的使用范圍，滿足現役和新研運載型號體積小、重量輕、環境適應好并且具備一度故障冗余的要求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：為克服現有技術的不足，提供一種具備一度故障冗余的緊湊型光纖慣組結構，達到一度故障冗余，實現了有效減振，結構強度高。

本發明的技術解決方案是：

一種具備一度故障冗余的緊湊型光纖慣組結構，包括敏感器組件、接口組件、溫控組件、第一減振器和光纖慣組底座，

敏感器組件包括石英加速度計、表支架、光纖陀螺儀、敏感器支架；石英加速度計按照三個正交一個斜裝的方式安裝在表支架上，表支架安裝在敏感器支架上，光纖陀螺儀按照三個正交一個斜裝的方式安裝在敏感器支架上；

敏感器組件、接口組件及溫控組件均安裝在光纖慣組底座上；敏感器支架的八個頂點與第一減振器固定連接，第一減振器固定連接在光纖慣組底座上。

接口組件包括接插件、接口面板、電源板支架、電源電路板、接口電路板和第二減振器；接插件安裝在接口面板上，電源電路板安裝在電源板支架上，電源板支架安裝在接口面板上，接口電路板通過第二減振器安裝在接口面板上。

溫控組件包括溫控電路板、溫控固定框、溫控支撐側板，溫控電路板和溫控固定框安裝在溫控支撐側板上，溫控支撐側板安裝在光纖慣組底座上。

還包括I/F板、I/F支撐側板和蓋板，I/F板安裝在I/F支撐側板上，I/F支撐側板安裝在光纖慣組底座上；蓋板安裝在光纖慣組底座上。

光纖慣組底座、接口面板、I/F支撐側板、溫控支撐側板和溫控固定框組成光纖慣組的外形結構。

對光纖慣組的外形結構施加20g的沖擊加速度載荷，結構件的最大位移不超過0.4mm，材料承受最大應力不超過120MPa。

三個正交安裝的光纖陀螺儀和三個正交安裝的石英加速度計采集載體三正交坐標軸的角速率全量信息及視速度全量信息，若某一軸的光纖陀螺儀或者石英加速度計發生故障，通過傾斜安裝的光纖陀螺儀或者石英加速度計進行判斷、替換，并進行空間坐標系重構，達到一度故障冗余。

光纖慣組通電工作時，由接插件對電源電路板進行直流電壓供電，電源電路板上的DC/DC模塊產生二次電源，將二次電源傳輸給接口電路板，再由接口電路板分別供給光纖陀螺儀、I/F板、溫控電路板使用，I/F板再對石英加速度計進行供電。

石英加速度計和光纖陀螺儀分別采集載體加速度信息和角速度信息，并通過供電的逆向形式最終由接插件傳遞出來。

敏感器組件還包括配重，配重安裝在敏感器支架上。

本發明的有益效果為：