[發明專利]一種模塊化光纖捷聯慣導

在審

• 申請號: 202011464408.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112595316A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 白龍;謝虎;吳爽;呂志剛;趙冉;張淏酥
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團有限公司第七一0研究所
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 梁倩;廖輝

本發明公開了一種模塊化光纖捷聯慣導，包括：電子艙和儀表艙；所述電子艙包括：電子艙架、IF散熱片、IF電路板、DSP+FPGA處理板、ARM存儲板、電源板、電源散熱片及母板；所述母板安裝在電子艙架內，且所述母板上設置有四個CPCI插槽，所述IF電路板、DSP+FPGA處理板、ARM存儲板和電源板分別對應插接在母板的四個CPCI插槽上；所述儀表艙包括：主支承架、及安裝在主支承架上的X軸陀螺、Y軸陀螺、Z軸陀螺、X軸加表、Y軸加表及Z軸加表；所述X軸陀螺、Y軸陀螺和Z軸陀螺分別通過電纜與所述母板的另外三個對內插座一一對應連接，本發明能夠解決現有AUV用慣導的結構復雜、成本高、難于維護升級、維修困難的問題。

技術領域

本發明屬于慣導技術領域，具體涉及一種模塊化光纖捷聯慣導。

背景技術

自主式水下無人潛航器(autonomous underwater vehicle，AUV)，由于其體積小、使用成本低、智能化自主作業、保障維護方便、隱蔽性好等諸多優點，在海洋開發和國防領域正發揮著越來越重要的作用。隨著AUV應用領域的逐漸擴展，對導航系統的要求也越來越高，必須具備遠航程和長航時的高精度導航定位的能力。因為高精度導航定位，決定了AUV能否安全作業及返回，以及水下目標定位、海底地形測繪、水下定點布放等作業結果的準確性。

AUV常用的導航方式有:GPS導航、航跡推算、慣性導航、地形匹配、重力場導航和組合導航等。慣性導航系統(INS)不需要任何外來信息，也不向外輻射任何信息，可適用于任何工作環境，能實時輸出載體的位置、速度和姿態等多種導航參數，并且導航數據平穩，短期穩定性好。目前，光纖捷聯慣導(FINS)是新一代捷聯慣性導航設備(SINS)，相對于激光捷聯慣導，具有體積小、無噪音、耐沖擊、低功耗等優點，在AUV上正在得到大量應用。但是INS的誤差隨時間積累，為了保證AUV在水下長時間作業的導航定位精度，一般使用由FINS、GPS和DVL構成的組合導航系統，其中，光纖捷聯慣導則正是AUV組合導航系統中最核心的設備。

但是，目前用于AUV的捷聯慣導，仍存在以下不足：1)供三個激光陀螺和三個加速度計固定用的臺體的機械結構復雜，加工十分困難且耗時，增加了產品的成本，影響了生產效率的提升；2)三個激光陀螺在臺體上的安裝槽位置較為分散，這樣勢必增加所占用的體積空間；3)傳統的捷聯慣導，均設計了減震結構，由于減震件受壓縮、老化等發生變形，使得SINS與DVL之間的安裝角發生變化，將嚴重影響AUV水下組合導航精度；4)傳統的捷聯慣導是非模塊化設計，一旦出現故障，則需整機拆解，維修過程易對其它零部件或儀表造成損害。基于此，需要設計一種結構更為精簡緊湊、低成本、升級維護方便的光纖捷聯慣導。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種模塊化光纖捷聯慣導，能夠解決現有AUV用慣導的結構復雜、成本高、難于維護升級、維修困難的問題。

本發明是通過下述技術方案實現的：

一種模塊化光纖捷聯慣導，包括：電子艙和儀表艙；

所述電子艙包括：電子艙架、IF散熱片、IF電路板、DSP+FPGA處理板、ARM存儲板、電源板、電源散熱片及母板；

所述母板安裝在電子艙架內，且所述母板上設置有四個CPCI插槽、一個對外插座及四個對內插座，其中；所述對外插座通過電纜與外部設備連接；

所述IF電路板、DSP+FPGA處理板、ARM存儲板和電源板分別對應插接在母板的四個CPCI插槽上；

所述IF散熱片和電源散熱片分別通過螺釘安裝在電子艙架上；且IF散熱片與IF電路板貼合，電源散熱片與電源板貼合；

所述儀表艙包括：主支承架、X軸陀螺、Y軸陀螺、Z軸陀螺、X軸加表、Y軸加表及Z軸加表；

所述主支承架內設有安裝基座；