CN102494682B - 适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及惯性测量系统抗过载防护技术，具体是一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法。本发明解决了目前尚无一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的防护技术的问题。适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.在主动式半捷联惯性测量系统外部套设支撑筒；b.在支撑筒的前后两端各安装一个刚性缓冲片；c.在支撑筒内安装弹性联轴器，弹性联轴器两端分别连接主动式半捷联惯性测量系统的驱动轴和负载轴；d.在支撑筒内安装径向保护轴承；e.在支撑筒内安装支撑滑环。本发明为高转速、小体积飞行器的姿态、轨迹测量提供了有效的方法。

Description

适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法
技术领域
本发明涉及惯性测量系统抗过载防护技术，具体是一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法。
背景技术
传统的惯性导航系统分为平台式和捷联式，对于现有许多高转速飞行体的轨迹及姿态测量，平台式与捷联式都无法同时在体积、工作环境和精度上达到要求。半捷联惯性测量系统利用半捷联装置的隔转减旋作用，使置于其内部的惯性测量单元在横滚轴不随飞行体高速旋转，从而很好地满足了高转速飞行体在轨迹测量过程中对测量系统体积、精度等方面的要求。根据实现半捷联是否需要驱动系统，半捷联惯性测量系统可分为主动式与被动式两种。相对于被动式半捷联惯性测量系统，主动式半捷联惯性测量系统具有闭环控制的驱动系统，因此主动式半捷联惯性测量系统对不同测量对象具有更好的适应性。然而由于主动式半捷联惯性测量系统内部结构更为紧凑，所以要求系统在高过载环境下能够不出现损坏，这就要求该系统具备相对被动式半捷联惯性测量系统更好的抗高过载技术。基于此，有必要发明一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的防护技术。然而目前并无这样一种技术。
发明内容
本发明为了解决目前尚无一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的防护技术的问题，提供了一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.在主动式半捷联惯性测量系统外部套设支撑筒；b.在支撑筒的前后两端各安装一个刚性缓冲片，在两个刚性缓冲片的内侧表面上均加工网格状凹槽，并保证网格状凹槽的深度大于等于刚性缓冲片的二分之一厚度；c.在支撑筒内安装弹性联轴器，弹性联轴器两端分别连接主动式半捷联惯性测量系统的驱动轴和负载轴；d.在支撑筒内安装径向保护轴承，径向保护轴承的内圈套固于主动式半捷联惯性测量系统的负载上，径向保护轴承的外圈固定于支撑筒内壁；e.在支撑筒内安装支撑滑环，支撑滑环一端与支撑筒前端的刚性缓冲片固定，另一端连接主动式半捷联惯性测量系统的负载轴；f.在支撑筒内安装由加速度计、比较电路、电源开关系统组成的主动停机电路；加速度计安装于主动式半捷联惯性测量系统的轴心处，加速度计的敏感轴与主动式半捷联惯性测量系统的轴向平行，并保证敏感轴的正方向与过载方向相同；g. 在主动式半捷联惯性测量系统的惯性测量单元、主动停机电路安装槽内灌封聚氨酯或环氧树脂。
本发明所述的适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法的理论依据如下：具有网格状凹槽的刚性缓冲片在受到冲击时会发生变形，进而吸收过载造成的冲击。弹性联轴器在主动式半捷联惯性测量系统的驱动轴和负载轴之间产生不同轴性时，通过形变保证驱动轴和负载轴的连接。支撑滑环对负载一端进行支撑，吸收负载受到高过载时的冲击。径向保护轴承则通过对负载径向的约束，吸收负载在径向上的冲击。主动停机电路通过对系统受到的过载进行测量，当系统处于驱动系统工作允许最高过载时，主动将驱动系统停机，使驱动系统处于抗过载能力更高的停机状态。
本发明所述的适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法为主动式半捷联惯性测量系统提供了抗高过载的方法，实现了主动式半捷联惯性测量系统在高过载环境下结构不损坏，并在高过载环境后仍能稳定工作，由此提高了主动式半捷联惯性测量系统的抗高过载能力，拓宽了主动式半捷联惯性测量系统的应用范围。
本发明解决了目前尚无一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的防护技术的问题，其有效提高了主动式半捷联测量系统的环境适应性，为高转速、小体积飞行器的姿态、轨迹测量提供了有效的方法。
附图说明
图1是本发明的整体示意图。
图2是本发明的步骤a的示意图。
图3是本发明的步骤b的示意图。
图4是本发明的步骤c的示意图。
图5是本发明的步骤d的示意图。
图6是本发明的步骤e的示意图。
图中：1-主动式半捷联惯性测量系统，2-支撑筒，3-刚性缓冲片，4-网格状凹槽，5-弹性联轴器，6-驱动轴，7-负载轴，8-径向保护轴承，9-负载，10-支撑滑环，11-主动停机电路。
具体实施方式
适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法，该方法是采用如下步骤实现的：
a.在主动式半捷联惯性测量系统1外部套设支撑筒2；
b.在支撑筒2的前后两端各安装一个刚性缓冲片3，在两个刚性缓冲片3的内侧表面上均加工网格状凹槽4，并保证网格状凹槽4的深度大于等于刚性缓冲片3的二分之一厚度；
c.在支撑筒2内安装弹性联轴器5，弹性联轴器5两端分别连接主动式半捷联惯性测量系统1的驱动轴6和负载轴7；
d.在支撑筒2内安装径向保护轴承8，径向保护轴承8的内圈套固于主动式半捷联惯性测量系统1的负载9上，径向保护轴承8的外圈固定于支撑筒2内壁；
e.在支撑筒2内安装支撑滑环10，支撑滑环10一端与支撑筒2前端的刚性缓冲片3固定，另一端连接主动式半捷联惯性测量系统1的负载轴7；
f.在支撑筒2内安装由加速度计、比较电路、电源开关系统组成的主动停机电路11；加速度计安装于主动式半捷联惯性测量系统1的轴心处，加速度计的敏感轴与主动式半捷联惯性测量系统1的轴向平行，并保证敏感轴的正方向与过载方向相同；
g. 在主动式半捷联惯性测量系统1的惯性测量单元、主动停机电路11安装槽内灌封聚氨酯或环氧树脂。
具体实施时，所述步骤a中，支撑筒采用高硬度的合金钢制成，保证受到过载时形变很小。系统整体通过支撑筒进行支撑与连接，使得各个模块处于较好的同轴状态。所述步骤b中，刚性缓冲片采用铝合金或软铝制成。所述步骤c中，弹性联轴器在径向和轴向同时具有容错能力；弹性联轴器选用菱科LK-3型薄膜型弹性联轴器，其能够通过改变轴紧固口适应不同直径的连接轴，通过其内部的金属薄膜片的扭曲和拉伸实现对轴向和径向的容错能力。所述步骤d中，径向保护轴承选用SKF61811深沟球轴承，内径55mm，外径72mm，厚度10mm。径向保护轴承可以使得负载在径向上得到保护，同时不影响负载正常工作时的旋转。所述步骤e中，支撑滑环对负载起到支撑作用，同时输出主动式半捷联惯性测量系统的惯性测量单元的信号。所述步骤 f中，加速度计用于感受系统轴向上的过载。比较电路用于对主动式半捷联惯性测量系统的传感器输出信号和额定过载信号进行比较，检测系统是否运行与可承受过载。电源开关系统在系统承受过载超过允许值时，主动切断电源，使系统进入停机状态。所述步骤 g中，灌封聚氨酯或环氧树脂能够实现对电路系统的缓冲功能。

Claims (1)

1.一种适用于主动式半捷联惯性测量系统抗过载的综合防护方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：
a.在主动式半捷联惯性测量系统（1）外部套设支撑筒（2）；
b.在支撑筒（2）的前后两端各安装一个刚性缓冲片（3），在两个刚性缓冲片（3）的内侧表面上均加工网格状凹槽（4），并保证网格状凹槽（4）的深度大于等于刚性缓冲片（3）的二分之一厚度；
c.在支撑筒（2）内安装弹性联轴器（5），弹性联轴器（5）两端分别连接主动式半捷联惯性测量系统（1）的驱动轴（6）和负载轴（7）；
d.在支撑筒（2）内安装径向保护轴承（8），径向保护轴承（8）的内圈套接且固定于主动式半捷联惯性测量系统（1）的负载（9）上，径向保护轴承（8）的外圈固定于支撑筒（2）内壁；
e.在支撑筒（2）内安装支撑滑环（10），支撑滑环（10）一端与支撑筒（2）前端的刚性缓冲片（3）固定，另一端连接主动式半捷联惯性测量系统（1）的负载轴（7）；
f.在支撑筒（2）内安装由加速度计、比较电路、电源开关系统组成的主动停机电路（11）；加速度计安装于主动式半捷联惯性测量系统（1）的轴心处，加速度计的敏感轴与主动式半捷联惯性测量系统（1）的轴向平行，并保证敏感轴的正方向与过载方向相同；
g.在主动式半捷联惯性测量系统（1）的惯性测量单元、主动停机电路（11）安装槽内灌封聚氨酯或环氧树脂。
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