[發(fā)明專利]一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011489251.2
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112698417A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬思遷;周超;郭劼;劉紀(jì)勛;張科;宋新明;欒廣建
• 申請（專利權(quán)）人: 華中光電技術(shù)研究所（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所）
• 主分類號: G01V7/04
• 分類號: G01V7/04
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 高蘭

1.一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀，其特征在于，包括重力儀敏感單元(5)、穩(wěn)定平臺組件、激光器、控制組件(2)，所述重力儀敏感單元(5)固定設(shè)置在所述穩(wěn)定平臺組件的中部，所述激光器與所述重力儀敏感單元(5)通過光纜連接，所述控制組件(2)分別與所述激光器、所述重力儀敏感單元(5)、所述穩(wěn)定平臺組件信號連接；

所述激光器用于產(chǎn)生特定頻率及功率的激光；

所述重力儀敏感單元(5)用于實(shí)現(xiàn)原子的囚禁、冷卻、干涉，并探測原子的狀態(tài)與數(shù)量；

所述穩(wěn)定平臺組件用于對所述重力儀敏感單元(5)的傾斜角度進(jìn)行實(shí)時補(bǔ)償，以維持所述重力儀敏感單元(5)的姿態(tài)；

所述控制組件(2)用于控制所述激光器、所述重力儀敏感單元(5)、所述穩(wěn)定平臺組件運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)所述重力儀敏感單元(5)的原子狀態(tài)與數(shù)量計算重力加速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀，其特征在于，所述穩(wěn)定平臺組件包括依次連接的內(nèi)環(huán)固定支架(8)、外環(huán)固定支架(10)、基座(9)，所述重力儀敏感單元(5)固定設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)固定支架(8)上，所述內(nèi)環(huán)固定支架(8)與所述外環(huán)固定支架(10)之間設(shè)置有第一伺服電機(jī)(3)，所述第一伺服電機(jī)(3)的固定部安裝在所述外環(huán)固定支架(10)上，所述第一伺服電機(jī)(3)的活動部與所述內(nèi)環(huán)固定支架(8)固定連接；所述外環(huán)固定支架(10)與所述基座(9)之間設(shè)置有第二伺服電機(jī)(4)，所述第二伺服電機(jī)(4)的固定部安裝在所述基座(9)上，所述第二伺服電機(jī)(4)的活動部與所述外環(huán)固定支架(10)固定連接；所述第一伺服電機(jī)(3)與所述第二伺服電機(jī)(4)的輸出軸垂直設(shè)置；所述第一伺服電機(jī)(3)與所述第二伺服電機(jī)(4)的軸端均安裝有圓光柵編碼器，所述內(nèi)環(huán)固定支架(8)上還設(shè)有姿態(tài)傳感器IMU(6)，所述基座(9)上還設(shè)有IMU解算模塊(1)，所述IMU解算模塊(1)的與所述姿態(tài)傳感器IMU(6)信號連接，所述控制組件(2)設(shè)置在所述基座(9)上，所述圓光柵編碼器、所述IMU解算模塊(1)分別與所述控制組件(2)信號連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀，其特征在于，所述基座(9)上還安裝有慣性導(dǎo)航校準(zhǔn)組件，所述慣性導(dǎo)航校準(zhǔn)組件與所述控制組件(2)信號連接，所述慣性導(dǎo)航校準(zhǔn)組件為GNSS/GPS模塊(7)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀，其特征在于，所述外環(huán)固定支架(10)與所述內(nèi)環(huán)固定支架(8)之間對稱設(shè)置有兩個所述第一伺服電機(jī)(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀，其特征在于，所述外環(huán)固定支架(10)與所述基座(9)之間對稱設(shè)置有兩個所述第二伺服電機(jī)(4)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀，其特征在于，所述重力儀敏感單元(5)包括磁屏蔽罩、真空腔體，所述磁屏蔽罩設(shè)置在所述真空腔體外側(cè)，所述磁屏蔽罩與所述真空腔體之間設(shè)置有磁場線圈，所述磁場線圈與所述控制組件(2)信號連接；所述真空腔體上設(shè)有有真空泵，所述真空腔體內(nèi)側(cè)固定設(shè)置有Raman光/探測光/回泵光準(zhǔn)直頭、全固態(tài)冷卻光模塊、吹除光模塊、熒光鏡頭，所述Raman光/探測光/回泵光準(zhǔn)直頭通過光纖與所述激光器耦合，所述真空泵、所述熒光鏡頭分別與所述控制組件(2)信號連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種能用于動態(tài)測量的冷原子絕對重力儀，其特征在于，所述重力儀敏感單元(5)上還設(shè)有加速度計，所述加速度計與所述控制組件(2)信號連接，用于抑制環(huán)境振動噪聲對所述重力儀敏感單元(5)的干擾。