[發(fā)明專(zhuān)利]一種光纖陀螺的組合定位裝置、方法和慣導(dǎo)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010726928.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113984035A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚帥;施廣飛;虞翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海傲世控制科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C19/72
• 分類(lèi)號(hào): G01C19/72;G01C21/18
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發(fā)明涉及一種光纖陀螺的組合定位裝置、方法和慣導(dǎo)系統(tǒng)，裝置用于連接兩光纖陀螺，包括設(shè)置在所述光纖陀螺一端的錐形桿，以及設(shè)置在另一端的錐形孔，所述錐形桿與所述錐形孔相配合，所述錐形桿表面設(shè)有定位件，所述錐形孔的孔壁對(duì)應(yīng)設(shè)有定位槽，用于防止所述光纖陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)；兩光纖陀螺連接時(shí)，一光纖陀螺的錐形桿連接另一光纖陀螺的錐形孔，并將定位件插入對(duì)應(yīng)的定位槽，并且在兩光纖陀螺整體的兩端施加壓緊力，實(shí)現(xiàn)兩光纖陀螺的相互連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可靠連接三個(gè)單軸光纖陀螺，保證安裝后三軸垂直正交不能發(fā)生改變，具有生產(chǎn)合格率高，標(biāo)定檢測(cè)方便，生產(chǎn)一致性高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖陀螺連接應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是涉及一種光纖陀螺的組合定位裝置、方法和慣導(dǎo)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著國(guó)家對(duì)煤炭安全開(kāi)采提出了國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)地下鉆孔進(jìn)行準(zhǔn)確的定位定向，軌跡測(cè)量。煤礦開(kāi)采企業(yè)對(duì)直徑小于36mm的高精度鉆孔軌跡測(cè)量系統(tǒng)有著巨大的需求。由于慣導(dǎo)系統(tǒng)需要由三個(gè)光纖陀螺加上三個(gè)加速度計(jì)組成基本的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，在如此小的直徑中繞制足夠長(zhǎng)度的光纖環(huán)并達(dá)到一定的合格率對(duì)生產(chǎn)提出了巨大的挑戰(zhàn)。三軸一體光纖慣導(dǎo)由于需要在一個(gè)結(jié)構(gòu)中安裝三個(gè)垂直安裝的光纖環(huán)，并要安裝光源，Y波導(dǎo)，耦合器，光電探測(cè)器，陀螺電路板，計(jì)算機(jī)電路板，加速度計(jì)等造成電路走線(xiàn)復(fù)雜，信號(hào)串?dāng)_嚴(yán)重，陀螺精度不易提高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，標(biāo)定需要整體安裝完成后才能進(jìn)行等情況。同時(shí)任何一軸光纖陀螺出現(xiàn)故障，則整個(gè)慣導(dǎo)需要全部拆解，甚至報(bào)廢。造成維修周期長(zhǎng)，成品率低，生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在三軸一體光纖慣導(dǎo)的維修周期長(zhǎng)，成品率低，生產(chǎn)成本高的缺陷而提供一種光纖陀螺的組合定位裝置、方法和慣導(dǎo)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種光纖陀螺的組合定位裝置，用于連接兩光纖陀螺，包括設(shè)置在所述光纖陀螺一端的錐形桿，以及設(shè)置在另一端的錐形孔，所述錐形桿與所述錐形孔相配合，所述錐形桿表面設(shè)有定位件，所述錐形孔的孔壁對(duì)應(yīng)設(shè)有定位槽，用于防止所述光纖陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)；

兩光纖陀螺連接時(shí)，一光纖陀螺的錐形桿連接另一光纖陀螺的錐形孔，并將定位件插入對(duì)應(yīng)的定位槽，并且在兩光纖陀螺整體的兩端施加壓緊力，實(shí)現(xiàn)兩光纖陀螺的相互連接。

進(jìn)一步地，所述錐形孔預(yù)留有壓緊行程空間，所述壓緊行程空間具體為，當(dāng)所述錐形桿與所述錐形孔處于連接狀態(tài)時(shí)，所述錐形桿的頂端與所述錐形孔的底端孔壁間的距離大于零。

進(jìn)一步地，所述定位件為限位插銷(xiāo)。

進(jìn)一步地，所述定位槽側(cè)壁的內(nèi)表面與所述定位件側(cè)壁的錐度連接面相配合。

進(jìn)一步地，所述錐形桿的截面為梯形。

進(jìn)一步地，所述錐形桿的頂端與其側(cè)面平滑過(guò)渡。

進(jìn)一步地，所述錐形桿與所述光纖陀螺的殼體為一體化結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述錐形孔與所述光纖陀螺的殼體為一體化結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供一種如上所述的一種光纖陀螺的組合定位裝置的組合定位方法，包括以下步驟：

光纖陀螺連接步驟：將一光纖陀螺的錐形桿連接另一光纖陀螺的錐形孔，并將定位件插入對(duì)應(yīng)的定位槽，實(shí)現(xiàn)兩光纖陀螺的相互連接；

光纖陀螺組合步驟：重復(fù)執(zhí)行光纖陀螺連接步驟，在一條直線(xiàn)上，將所有光纖陀螺組合連接，得到光纖陀螺組。

本發(fā)明還提供一種基于光纖陀螺的慣導(dǎo)系統(tǒng)，包括加速度計(jì)和多個(gè)光纖陀螺，所述光纖陀螺連接有如上所述的一種光纖陀螺的組合定位裝置，所述光纖陀螺為單軸光纖陀螺，所述慣導(dǎo)系統(tǒng)采用如上所述的方法獲取光纖陀螺組，然后基于光纖陀螺組，進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，組建慣導(dǎo)系統(tǒng)，并在光纖陀螺組的兩端施加壓緊力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：