[實用新型]一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺

有效

• 申請號: 201721697231.8
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN207600472U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 田新興;李海龍;王薇薇;田杜養
• 申請（專利權）人: 中船重工西安東儀科工集團有限公司
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C21/20
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

1.一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺，其特征是：至少包括供電模塊（1）、信號采集處理電路板（2）、初始航向設置開關（7）、輸出匹配模塊（8）；供電模塊（1）、信號采集處理電路板（2）、初始航向設置開關（7）、輸出匹配模塊（8）固定在環狀安裝基座（11）內或上，所述的信號采集處理電路板（2）包括角速率陀螺（3）、加速度計（4）、微處理器（5）、CAN通訊接口（6）；信號采集處理電路板（2）的角速率陀螺（3）和加速度計（4）實時測量載體的角速率及加速度信號；信號采集處理電路板（2）的微處理器（5）通過IO端口與初始航向設置開關（7）電連接，讀取初始航向設置開關（7）的編碼，獲得航向角設定值；信號采集處理電路板（2）的微處理器（5）通過SPI總線接口與角速率陀螺（3）、加速度計（4）電連接，實現角速率及加速度信號的讀取和解碼處理；信號采集處理電路板（2）的微處理器（5）通過譯碼器與輸出匹配模塊（8）電連接，給出輸出匹配模塊（8）的控制編碼；信號采集處理電路板（2）通過CAN通訊接口（6）輸出航向角；信號采集處理電路板（2）電源端通過開關與供電模塊（1）的電源輸出電連接。

2.根據權利要求1所述的一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺，其特征是：所述的供電模塊（1）包括電池（9）、耦合線圈（14）、啟動供電鎖定電路（15）、電源選通電路（16）、整流橋堆（17）、穩壓電源模塊（18）、三端穩壓器（19）；所述的三端穩壓器（19）輸出經穩壓電源模塊（18）后與外供電源選通電路（16）入口電連接，由外供電源選通電路（16）出口供給三端穩壓器（19）的輸入端，三端穩壓器（19）的輸出端供給信號采集處理電路板（2）；所述的耦合線圈（14）與啟動供電鎖定電路（15）的第一繼電器（A）電連接，第一繼電器（A）與啟動供電鎖定電路（15）的第二繼電器（B）電連接，第二繼電器（B）一個電極端與外供電源選通電路（16）電連接，第二繼電器（B）與電池（9）輸出端電連接。

3.根據權利要求2所述的一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺，其特征是：所述的電池（9）選用3.6V微型鋰電池，耦合線圈（14）是高頻100KHz互感線圈，啟動供電鎖定電路（15）是由第一繼電器（A）和第二繼電器（B）組成，第一繼電器（A）和第二繼電器（B）相同為FTR-BG3雙路信號繼電器，電源選通電路（16）主要由2只肖特基二極管IN5819組成，整流橋堆（17）選用MB2S貼片整流電路，穩壓電源模塊（18）選用24S05-1W、三端穩壓器（19）選用78D33。

4.根據權利要求2所述的一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺，其特征是：所述的耦合線圈（14）與第一繼電器（A）電連接，外部27V脈沖發射信號經耦合線圈（14）后驅動啟動供電鎖定電路（15）的第一繼電器（A）工作，使供電鎖定電路（15）的第一繼電器（A）閉合；第一繼電器（A）閉合后，第一繼電器（A）的1路觸點將電鎖定電路（15）的第二繼電器（B）閉合，第一繼電器（A）另一路觸點將耦合線圈（14）輸入級斷開，第二繼電器（B）的1路觸點將電池（9）接入電路，第二繼電器（B）另一路觸點將自身的線圈鎖定，電池（9）穩定給航向陀螺供電。

5.根據權利要求1所述的一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺，其特征是：所述初始航向設置開關（7）用于發射前手動設置初始航向角，是8位狀態開關。

6.根據權利要求1所述的一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺，其特征是：所述的初始航向設置開關（7）選用8-bit編碼開關，8-bit編碼開關可將0～360°航向角的分為2⁸份表示，1LSB=1.40625°。

7.根據權利要求1所述的一種適用于水下航行載體的水下MEMS航向陀螺，其特征是：所述的信號采集處理電路板（2）上的角速率陀螺（3）選用ADXRS290雙軸MEMS陀螺儀，加速度計（4）選用ADXL345三軸MEMS加速度計，微處理器（5）選用STM32F103BT6嵌入式微處理器， CAN通訊接口（6）選用SN65HVD230 CAN驅動電路，譯碼器（22）選用54LS154十六選一譯碼器。