[實用新型]一種萬向三軸仿真轉(zhuǎn)臺組合導航測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721792254.7
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN207622771U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 曹澤玲;王琪
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01S19/40
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 張榮

本實用新型設計了一種萬向三軸仿真轉(zhuǎn)臺組合導航測試裝置，裝置包括：可全方位移動的三軸轉(zhuǎn)臺，包括上部轉(zhuǎn)臺主體和下部移動底盤兩部分；三軸由U型外環(huán)、U型中環(huán)、O型內(nèi)環(huán)組成，內(nèi)環(huán)上部裝置GPS和ADIS16355組合傳感器和STM32控制系統(tǒng)板；移動底盤包括兩固定輪和一萬向輪實現(xiàn)全方位移動；GPS和慣性集成傳感器ADIS16355實現(xiàn)組合導航，移動終端APP實現(xiàn)裝置控制，通信方式采用支持IEEE802.11b/g/n的SPI接口高速RW009WIFI模塊。本實用新型優(yōu)點：可靈活移動，組合導航定位方式避免了單一導航系統(tǒng)誤差隨時間積累及易受外界因素干擾的不足，導航精度較高；移動終端APP控制，便捷、智能化，適合推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的導航測試裝置，具體為一種萬向三軸仿真轉(zhuǎn)臺組合導航測試裝置。

背景技術(shù)

目前還未發(fā)現(xiàn)基于可全方位移動的三軸仿真轉(zhuǎn)臺的組合導航設計，相關(guān)參數(shù)測量采用的傳感器數(shù)量較多，使成本加大，系統(tǒng)稍復雜，相關(guān)融合算法較復雜；且大多采用單一導航方式，其不足之處是導航誤差會隨時間不斷積累。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種萬向三軸仿真轉(zhuǎn)臺組合導航測試裝置，該導航測試裝置即使不能完全解決所述技術(shù)缺陷，至少可以達到優(yōu)化的目標。

本實用新型的技術(shù)方案如下：一種萬向三軸仿真轉(zhuǎn)臺組合導航測試裝置，主要包括手動調(diào)節(jié)閥A，U型中軸，三軸驅(qū)動電機A，內(nèi)軸碼盤，三軸驅(qū)動電機B，O型內(nèi)軸，手動調(diào)節(jié)閥B，中軸碼盤，三軸驅(qū)動電機C，U型外軸，外軸碼盤，手動調(diào)節(jié)閥C，編碼器及電機驅(qū)動信號接口，萬向輪，固定輪，萬向輪轉(zhuǎn)軸，三軸電機信號接口A，編碼器信號接口，三軸電機信號接口B，三軸轉(zhuǎn)臺臺體，移動底盤，下位機控制系統(tǒng)。其特征在于：手動調(diào)節(jié)閥A連接到U型中軸側(cè)面，U型中軸連接到U型外軸內(nèi)側(cè)，三軸驅(qū)動電機A安裝于O型內(nèi)軸下方，內(nèi)軸碼盤裝置于O型內(nèi)軸下側(cè)，三軸驅(qū)動電機B安裝于U型外軸前部，O型內(nèi)軸安裝于U型中軸之上，手動調(diào)節(jié)閥B連接到O型內(nèi)軸側(cè)面，中軸碼盤安裝于U型中軸左側(cè)，三軸驅(qū)動電機C連接到U型中軸左側(cè)，U型外軸安裝于移動底盤之上，外軸碼盤放置于外軸下側(cè)，手動調(diào)節(jié)閥C通過轉(zhuǎn)臺臺體連接到U型外軸側(cè)面，萬向輪裝置在移動底座下方右側(cè)，固定輪安裝于移動底座下方左側(cè)，萬向輪轉(zhuǎn)軸裝于萬向輪上方，三軸驅(qū)動電機信號接口A安裝于轉(zhuǎn)臺臺體前方，編碼器及電機驅(qū)動信號接口安裝于外軸底座前方，三軸電機信號接口B安裝于外軸調(diào)節(jié)閥右側(cè)，三軸轉(zhuǎn)臺臺體位于裝置上方，移動底盤位于下部組成整個測試裝置，下位機控制系統(tǒng)裝置于O型內(nèi)軸之上。

一種萬向三軸仿真轉(zhuǎn)臺的組合導航測試裝置，其特征包括：

（1）三軸轉(zhuǎn)臺臺體包括U型外軸、U型中軸、O型內(nèi)軸三部分，U-U-O三部分由對應的電機驅(qū)動，且各配備一調(diào)節(jié)器，可對相關(guān)方向參數(shù)進行粗調(diào)節(jié)；

（2）三軸轉(zhuǎn)臺臺體下方設計移動底盤，移動底盤結(jié)構(gòu)包括兩固定輪和一萬向輪使得整個裝置可全方位移動，以便對各個位置進行測試；

（3）慣性組合導航方法采用GPS和慣性集成傳感器ADIS16355的組合方式，組合導航方法具體為：慣性集成傳感器ADIS16355內(nèi)部集成三軸加速度計和陀螺儀，用于測量三軸轉(zhuǎn)臺的運動狀態(tài)；

（4）所述導航系統(tǒng)以三軸轉(zhuǎn)臺為測試平臺，給轉(zhuǎn)臺裝配可萬向移動的平臺，導航測試采用GPS和集成慣性傳感器ADIS16355組合模塊，兩者結(jié)合進行測試模擬無人機俯仰、偏轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)等6個自由度的相關(guān)參數(shù)及導航定位、溫度測試等；

（5）三個方向的運動狀態(tài)：俯仰、偏轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)，傳感器內(nèi)部的溫度傳感器隨時測量環(huán)境溫度參數(shù)，GPS測量三軸轉(zhuǎn)臺的運動具體位置，通過集成傳感器ADIS16355輸出的轉(zhuǎn)臺狀態(tài)（加速度、角速度）和溫度等進12個參數(shù)，結(jié)合GPS單元的導航定位更加精確的模擬出無人飛行器的運動狀態(tài)及實現(xiàn)導航定位功能。

（6）裝置控制通過移動終端APP經(jīng)無線WIFI實現(xiàn)，WIFI模塊采用支持IEEE802.11b/g/n的SPI接口高速RW009WIFI模塊。