[發明專利]一種用于安裝慣性儀表的臺體結構及慣性測量裝置

有效

• 申請號: 201911352324.0
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110763230B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 彭小波;宋金來
• 申請（專利權）人: 北京星際榮耀空間科技有限公司;北京星際榮耀科技有限責任公司;陜西星際榮耀空間科技有限責任公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 安志嬌

本發明公開了一種用于安裝慣性儀表的臺體結構及慣性測量裝置，臺體結構包括中間體，為直四棱柱結構；四個凸臺，以中間體為中心，分別由中間體縱向延伸的四條棱向外延伸，并與中間體形成十字結構；相鄰的兩個凸臺和中間體之間形成有容納空間，四個容納空間呈十字形布置，中間體與四個容納空間分別對應的四個側面、中間體的頂面及底面上均具有慣性儀表安裝位。采用十字的臺體結構，在滿足慣性儀表X軸、Y軸、Z軸空間布置要求及測量精度的情況下，實現臺體結構上慣性儀表的緊湊化安裝和臺體結構的小型化、輕量化設計；而且十字結構的四個凸臺，也方便將臺體結構安裝在外部部件上，降低了臺體結構的安裝難度。

技術領域

本發明涉及一種用于安裝慣性儀表的臺體結構及慣性測量裝置，屬于導航、制導與控制技術領域，用于測量載體的加速度和旋轉角速率，適用于位置姿態系統以及捷聯慣性導航系統。

背景技術

慣性導航系統依靠自身的慣性敏感元件進行導航，不依賴任何外界信息測量導航參數，因此它不受天然的或人為的干擾，具有很好的隱蔽性，是一種完全自主式的導航系統。近代各種導彈、衛星、飛船等載體對慣導系統的可靠性和精度提出了越來越高的要求，因為它不僅直接反映了慣導系統本身的質量指標，而且直接關系到載體執行任務過程的成敗。

慣性導航系統中的慣性測量裝置一般由慣性傳感器組件、安裝架和相應的電子電路組成。慣性傳感器組件通常包括三只單軸陀螺儀或兩只雙軸陀螺儀和三只單軸加速度計，慣性傳感器組件敏感軸通常采用正交布局方式：三只加速度計的敏感軸兩兩垂直且三軸正交于空間同一點，三只陀螺儀的敏感軸在空間兩兩垂直且與對應軸向加速度計的敏感軸相互平行，三只加速度計在空間上盡量靠攏，這種布局方式可以直接測得運載體角速率和比力在三個相互正交軸上的分量；安裝架為慣性傳感器組件提供定位安裝基準，保證慣性傳感器組件敏感軸的正交布局；電子電路部分包括慣性組件的部分電路以及必要的慣性組件的信號調理與轉換電路。慣性測量單元通過加速度計測量載體運動加速度，通過陀螺儀測量載體運動角速度。慣性測量單元提供的載體運動參數通過導航解算獲取載體的位置、姿態和速度等導航、制導與控制系統所需參數。

現有技術中，公開號為CN103389085A的中國發明專利公開了一種六冗余型光纖陀螺IMU臺體，臺體為一體成型的正十二面體結構，正十二面體的每個面均為正五邊形；為了減小系統的重量，將正十二面體設計為空心結構，以六個陀螺面為引導面將正十二面體內部鏜空，實現了臺體的輕量化和高鋼度；該六冗余型光纖陀螺IMU臺體包括光纖陀螺敏感環安裝位、加速度計安裝位、與系統底座連接固定的安裝體；本發明實現冗余光纖陀螺IMU組件質心、幾何中心以及敏感軸交匯點的統一；在沖擊和振動條件下表現出了較好的各項同性動力學特征。

但是，這種正十二面體的且一體成型制備的臺體，結構復雜、加工成本高，與載體安裝需要設置額外的安裝體，不方便安裝；同時由于陀螺和加速度計均安裝于正十二面體的表面，臺體安裝慣性儀表的體積進一步增大，難以實現慣性儀表緊湊化安裝的需求。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中安裝慣性儀表的臺體結構存在的結構復雜、加工成本高和不方便安裝的問題，從而提供一種用于安裝慣性儀表的臺體結構及慣性測量裝置。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種用于安裝慣性儀表的臺體結構，包括：

中間體，為直四棱柱結構；

四個凸臺，以所述中間體為中心，分別由所述中間體縱向延伸的四條棱向外延伸，并與所述中間體形成十字結構；

相鄰的兩個所述凸臺和所述中間體之間形成有容納空間，四個所述容納空間呈十字形布置，所述中間體與四個所述容納空間分別對應的四個側面、所述中間體的頂面及底面上均具有慣性儀表安裝位。

進一步地，所述中間體的頂部設有第一凹腔，所述中間體頂面上的慣性儀表安裝位位于所述第一凹腔的底部。