CN102818569B - 一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台 - Google Patents
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Abstract
一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，包括平台框架系统、驱动系统、减震系统、磁悬浮支撑系统、惯性测量系统、转角测量系统；驱动系统根据控制指令实现飞机角运动的隔离；减震系统隔离飞机高频线振动；磁悬浮支撑系统实现了方位框架五自由度全主动悬浮，隔离飞机低频振动，减小摩擦，提高承载能力，且能主动控制方位框架扭转，有效提高平台稳定精度；惯性测量系统和转角测量系统监测飞机角运动引起的平台角运动信息。本发明实现了主动磁悬浮技术在惯性稳定平台中的应用，有效隔离了飞机角运动及振动，提高了平台承载能力及稳定精度，适用于航空遥感、目标跟踪等。
Description
技术领域
本发明属于航空遥感技术领域，涉及一种安装于飞机内部，隔离飞机角运动及振动，实现载荷对地垂直的五自由度磁悬浮惯性稳定平台，适用于航空遥感、基础测绘等领域；也可用于车载、舰载等伺服跟踪。
背景技术
航空遥感三轴惯性稳定平台是机载对地观测的关键设备之一，其功能是支承成像载荷并隔离飞行载体三个方向姿态角运动及外部扰动，使成像载荷视轴在惯性空间内始终跟踪并垂直于当地水平，提高成像分辨率。然而由于航空应用环境的限制，惯性稳定平台结构上需要同时具有体积小、重量轻和承载比大等特点，因此设计上需要在满足动静态性能的前提下进行紧凑性优化设计。
在现有的航空惯性稳定平台设计中，然而现有惯性稳定平台存在许多不足，总体表现为在体积、负载/自重比、精度等方面的系统性不足，即难以找到集以上各方面优点为一体的产品。由于商品化等因素影响，国外体积小重量轻的产品往往精度较低、承载力小，而精度高的产品又往往体积和重量较大；另外，许多产品国外稳定平台的代表如瑞士Leica公司的PAV30及最新的产品PAV80，国内稳定平台如专利200910089155.6和201110214640.9等，其框架轴系都是采用纯机械支撑，当承载大负载时，各框架轴承承担的压力很大，因此增大了机械轴承的摩擦力，当各框架轴进行转动控制负载姿态时，该摩擦力会进一步影响控制精度。方位框与平台本体直接接触，无法实现姿态微调，导致其精度难以进一步提高。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对航空遥感三轴惯性稳定平台中的不足，提出一种精度高、大负载、质量轻的五自由度磁悬浮惯性稳定平台。
本发明的技术解决方案是：一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台包括：平台框架系统、驱动系统、减震系统、磁悬浮支撑系统、惯性测量系统和转角测量系统；平台框架系统自下而上依次为底板、底座、横滚框、俯仰下框、俯仰框、方位下框、方位框组成；惯性稳定平台工作时，相机置于方位框之上；横滚框的回转轴沿着飞机的飞行方向，用以隔离飞机的横滚角运动；俯仰框的回转轴沿飞机机翼方向，用以隔离飞机的俯仰角运动；方位框的回转轴垂直向下，用以隔离飞机的方位角运动；底板与飞机固连，底座通过减震系统与底板固连在一起；底座上固定两个横滚框支座，横滚框通过同轴安装在横滚支座上的两个横滚轴上，实现横滚框绕横滚轴的自由旋转；俯仰框通过同轴安装在横滚框上的两个俯仰轴，实现俯仰框绕横滚框的自由旋转；方位框则通过磁悬浮支撑系统实现方位框相对俯仰框的主动五自由度悬浮；俯仰下框通过螺钉紧固于俯仰框底部，方位下框紧固于方位框底部；方位框的转轴、俯仰轴、横滚轴相互正交；驱动系统包括横滚框驱动系统、俯仰框驱动系统和方位框驱动系统；横滚框驱动系统由横滚力矩电机、横滚行星齿轮减速器、横滚减速器齿轮、横滚齿轮依次串接而成；俯仰框驱动系统由俯仰力矩电机、俯仰行星齿轮减速器、俯仰减速器齿轮、俯仰齿轮依次串接而成；方位驱动系统则由永磁同步力矩电机实现对方位组件的直驱，其中电机定子安装于俯仰下框，电机转子安装于方位框；减震系统由固连在底板与底座之间的四个金属减震器构成，对称安装于四个角；磁悬浮支撑系统包括磁轴承组件和磁轴承保护块、磁轴承传感器，磁轴承组件包括轴向磁轴承定子、轴向磁轴承转子、径向磁轴承定子、径向磁轴承转子，轴向磁轴承定子通过螺钉紧固于俯仰框和俯仰下框，轴向磁轴承转子紧固于方位框，径向磁轴承定子紧固于俯仰下框，径向磁轴承转子安装在方位框，磁轴承保护块安装在俯仰下框中，磁轴承传感器安装在俯仰下框；惯性测量系统包括X向陀螺、Y向陀螺、Z向陀螺、X向加速度计和Y向加速度计及磁罗盘）；其中X向陀螺和Y向陀螺通过正交式横滚俯仰陀螺支架安装在俯仰下框上，Z向陀螺安装在方位下框上，X向加速度计、Y向加速度计通过正交式加计支架安装在俯仰下框上；磁罗盘安装在方位下框底部；所述X向陀螺敏感轴沿横滚轴方向，Y向陀螺敏感轴沿俯仰轴方向，Z向陀螺敏感轴沿方位框转轴方向，X向加速度计敏感轴与横滚轴方向正交，Y向加速度计敏感轴与俯仰轴方向正交；转角测量系统由两个码盘，即横滚码盘、俯仰码盘和光栅尺组成；其中横滚码盘直接安装于横滚轴外端，测量横滚框相对底座的转角；俯仰码盘直接安装于俯仰轴外端，测量俯仰框相对于横滚框的转角；光栅尺安装于方位下框与俯仰下框之间，测量方位框相对于俯仰框的转角。
所述横滚框结构为悬挂整体式密闭结构，回转轴沿飞机飞行方向；俯仰下框、俯仰框、方位下框和方位框设计成中空的环型结构；
所述横滚驱动系统、俯仰驱动系统为一级行星齿轮减速、二级齿轮减速的二级间接驱动方式；方位框驱动系统为力矩电机直驱，所采用的力矩电机为HALBACH磁体结构永磁同步力矩电机。
所述横滚齿轮和俯仰齿轮均非整个齿轮，而是采取扇形齿轮方式，结构更加紧凑。
所述磁悬浮支撑系统中轴向采用不对称结构，利用永磁磁通克服部分重力，为减小磁轴承损耗，采取永磁偏置混合磁轴承技术方案，承重通道上方和下方各放置有不等数量的轴向磁轴承定子，使上下有轴向磁轴承定子位置正对以控制转子扭转；径向采用平台径向正交方向放置单通道径向磁轴承定子，可进行差动控制；
所述磁悬浮支撑系统中圆周分布的磁轴承保护块，产生轴向磁轴承定子与轴向磁轴承转子，径向磁轴承定子与径向磁轴承转子之间的保护间隙，用来保护磁悬浮支撑系统；磁轴承传感器圆周分布，用来探测轴向间隙及径向间隙。
所述X向陀螺、Y向陀螺、Z向陀螺为速率陀螺；所述X向加速度计、Y向加速度计为石英挠性加速度计；方位下框底部的磁罗盘，提供了对方位框航向角的测量，实现了方位框相对于地面航迹的测量与控制。
所述底板、底座、横滚框、俯仰下框、俯仰框、方位下框和方位框材料为超硬铝。
所述横滚轴、俯仰轴及横滚齿轮、俯仰齿轮、磁轴承保护块材料为不锈钢。
本发明的原理是：三轴惯性稳定平台三框架系统，由外至内分别是横滚框、俯仰框和方位框。横滚框的回转轴沿着飞机的飞行方向，用以隔离飞机的横滚角运动；俯仰框的回转轴沿飞机机翼方向，用以隔离飞机的俯仰角运动；方位框的回转轴垂直向下，用以隔离飞机的方位角运动；各回转轴均以顺时针旋转为正。由于相机的镜头需要垂直向下，所以方位框设计成中空的环型结构，工作时相机安装在方法框上，通过外部伺服控制系统根据监测的平台角运动信息，按照一定的控制算法实时解算处的稳定平台相对确定。
如图10所示，Mr为横滚驱动系统，Mp为俯仰框驱动系统，Ma为方位框驱动系统；Gx为X向陀螺，敏感横滚框沿横滚轴相对于惯性空间的转动角速度，Gy为Y向陀螺，敏感俯仰框沿俯仰轴相对于惯性空间的转动角速度，Gz为Z向陀螺，敏感方位框沿方位轴相对于惯性空间的转动角速度；Ax、Ay为安装在俯仰框上的加速度计，其中Ax为X向加计，敏感横滚框的旋转加速度，Ay为Y向加计，敏感俯仰框的旋转加速度；Rx、Ry、Rz为测量框架间相对转角两支码盘和光栅尺，其中，Rx为横滚码盘，用于测量横滚框相对于机座的转动角度，Ry为俯仰码盘，用于测量俯仰框相对于横滚框的转动角度，Rz为光栅尺，用于测量方位框相对于俯仰框的转动角度；Kr、Kp、Ka分别为横滚框架、俯仰框架和方位框架的功率驱动模块；伺服控制系统根据速率陀螺敏感到的框架角速率信息和加速度计、磁罗盘测量出的姿态信息产生控制信号，控制信号经过功率驱动模块转换为电压信号给力矩电机，力矩电机输出驱动力矩，通过三套驱动系统反向驱动三个框架转动，实现抵消干扰力矩，实时跟踪和稳定遥感载荷视轴的目的；
方位框采取“磁悬浮轴承支承+力矩电机直驱”的五自由度全悬浮方案，且能主动控制方位框扭转，实现微调，提高平台稳定精度。方位框所用磁轴承采用“轴向+径向”五自由度永磁偏置磁轴承结构形式。其中，轴向磁轴承用于承担负载重力并实现扭动控制，径向磁轴承用于克服径向干扰力及平台扭转时重力在方位框径向方向的分量。
本发明与现有技术相比的优点在于：
（1）本发明的结构实现了精度高、大负载、质量轻的优点。
（2）本发明采用五自由度磁轴承实现了方位框的主动悬浮，减小了摩擦同时又能对方位框主动控制，实现方位框的姿态微调，有助于平台承载能力的提高及进一步控制精度的提高。
（3）本发明中的磁悬浮支撑系统中，位于下方的轴向磁轴承定子和径向磁轴承定子位于同一平面内，间隙布置，有效地减小了平台体积。
（4）本发明横滚驱动系统、俯仰驱动系统为力矩电机、一级行星齿轮减速、二级齿轮减速的间接驱动方式，在保证结构紧凑前提下，增大了减速比，而且力矩大、响应快，有利于进一步控制精度的提高。
（5）本发明方位驱动采用直驱力矩电机，电机转子极数较多，可有效降低电机轭部的厚度，有利于电机转矩密度的提高，降低方位电机的重量，从而减轻平台整体重量。
（6）本发明的横滚齿轮和俯仰齿轮均非整个齿轮，而是采取扇形齿轮方式，结构更加紧凑。
（7）本发明的整体结构采用悬挂式密闭框式结构，提高了整体刚度，减小了体积和质量。
（8）本发明的主要框架结构材料选用了超硬铝，在保证平台结构性能前提下，尽量减小其质量。
附图说明
图1为本发明的惯性稳定平台三维及XYZ坐标图示；
图2为本发明的惯性稳定平台A-A剖视图；
图3为本发明的惯性稳定平台B-B剖视图；
图4为本发明的惯性稳定平台C-C剖视图；
图5为本发明的惯性稳定平台俯仰框组件三维视图；
图6为本发明的惯性稳定平台方位框组件三维视图；
图7为本发明的惯性稳定平台底板底座组件三维视图；
图8本发明的惯性稳定平台横滚框三维视图；
图9为本发明的惯性稳定平台磁轴承结构视图，其中a为轴向磁轴承截面示意图，b为轴向磁轴承俯视图，c为轴向磁轴承仰视图，d为径向磁轴承截面示意图；
图10为本发明的惯性稳定平台原理示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示，本发明是一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，它由平台框架系统、驱动系统、减震系统、磁悬浮支撑系统、惯性测量系统、转角测量系统；其中0XYZ为本平台的空间坐标系，X向为飞机飞行方向，Y向为机翼方向，Z向垂直于大地；平台框架系统自下而上依次为底板101、底座102、横滚框103、俯仰下框104、俯仰框105、方位下框106、方位框107组成；惯性稳定平台工作时，相机108置于方位框107之上；横滚框103的回转轴沿着飞机的飞行方向，用以隔离飞机的横滚角运动；俯仰框105的回转轴沿飞机机翼方向，用以隔离飞机的俯仰角运动；方位框107的回转轴垂直向下，用以隔离飞机的方位角运动；底板101与飞机固连，底座102通过减震系统与底板101固连在一起；底座102上固定两个横滚框支座102-1，横滚框103通过同轴安装在横滚支座102-1上的两个横滚轴103-1上，实现横滚框103绕横滚轴103-1的自由旋转；俯仰框105通过同轴安装在横滚框103上的两个俯仰轴105-1，实现俯仰框105绕横滚框103的自由旋转；方位框107则通过磁悬浮支撑系统实现方位框107相对俯仰框105的五自由度悬浮；俯仰下框104通过螺钉紧固于俯仰框105底部，方位下框106紧固于方位框107底部；方位框107的转轴、俯仰轴105-1、横滚轴103-1相互正交；驱动系统包括横滚框驱动系统、俯仰框驱动系统和方位框驱动系统；横滚框驱动系统由横滚力矩电机211、横滚行星齿轮减速器212、横滚减速器齿轮213、横滚齿轮214依次串接而成；俯仰框驱动系统由俯仰力矩电机221、俯仰行星齿轮减速器222、俯仰减速器齿轮223、俯仰齿轮224依次串接而成；方位驱动系统则由永磁同步力矩电机实现对方位组件的直驱，其中电机定子231安装于俯仰下框104，电机转子232安装于方位框107；减震系统由固连在底板101与底座102之间的四个金属减震器301构成，对称安装于底板101四个角；磁悬浮支撑系统包括磁轴承组件40和磁轴承保护块405、磁轴承传感器406，磁轴承组件40包括轴向磁轴承定子401、轴向磁轴承转子402、径向磁轴承定子403、径向磁轴承转子404，轴向磁轴承定子401通过螺钉紧固于俯仰框105和俯仰下框104，轴向磁轴承转子402紧固于方位框107，径向磁轴承定子403紧固于俯仰下框104，径向磁轴承转子404安装在方位框107，磁轴承保护块405安装在俯仰下框104中，磁轴承传感器406安装在俯仰下框104；惯性测量系统包括X向陀螺501、Y向陀螺502、Z向陀螺503、X向加速度计504和Y向加速度计505及磁罗盘506；其中X向陀螺501和Y向陀螺502通过正交式横滚俯仰陀螺支架507安装在俯仰下框104上，Z向陀螺503安装在方位下框106上，X向加速度计504、Y向加速度计505通过正交式加计支架508安装在俯仰下框104上；磁罗盘506安装在方位下框106底部；所述X向陀螺501敏感轴沿横滚轴103-1方向，Y向陀螺502敏感轴沿俯仰轴105-1方向，Z向陀螺503敏感轴沿方位框107转轴方向，X向加速度计504敏感轴与横滚轴103-1方向正交，Y向加速度计505敏感轴与俯仰轴105-1方向正交；转角测量系统由两个码盘，即横滚码盘601、俯仰码盘602和光栅尺603组成；其中横滚码盘601直接安装于横滚轴103-1外端，测量横滚框103相对底座102的转角；俯仰码盘602直接安装于俯仰轴105-1外端，测量俯仰框105相对于横滚框103的转角；光栅尺603安装于方位下框106与俯仰下框104之间，测量方位框107相对于俯仰框105的转角。本发明通过伺服控制系统根据监测的平台角运动信息，按照一定的控制算法（如PID控制算法）实时解算处的稳定平台相对确定。
如图1、2、3、4、5、6、8所示，横滚框103结构为悬挂整体式密闭结构，回转轴沿飞机飞行方向；俯仰下框104、俯仰框105、方位下框106和方位框107设计成中空的环型结构。
如图2、3、4所示，横滚驱动系统、俯仰驱动系统为一级行星齿轮减速、二级齿轮减速的二级间接驱动方式；方位框驱动系统为力矩电机直驱，所采用的力矩电机为HALBACH磁体结构永磁同步力矩电机。
如图5、7所示，横滚齿轮214和俯仰齿轮224均非整个齿轮，而是采取扇形齿轮方式，结构更加紧凑。
如图2、3、5、9所示，轴向磁轴承用于承担负载重力，需要具有较大的承载能力，而在稳定平台中由于平台总体质量受限，要求磁轴承具有小体积大承载力的特点，因此磁悬浮支撑系统中轴向采用不对称结构，利用永磁磁通克服部分重力，为减小磁轴承损耗，采取永磁偏置混合磁轴承技术方案，在承重通道上方和下方各放置数量不等的轴向磁轴承定子401，上下有轴向磁轴承定子401正对，用来控制轴向磁轴承转子402扭转；径向磁轴承用于克服平台径向干扰力及框架扭转时重力在方位框径向方向的分量，采用平台径向正交方向放置单通道径向磁轴承定子403，可两两进行差动控制；承重通道下方的轴向磁轴承定子401和径向磁轴承定子403位于同一平面内，间隔分布，有效减小了平台的体积；方位框107的五个自由度由磁悬浮支撑系统提供，其中轴向磁轴承定子401和轴向磁轴承转子402共同提供方位框107的X、Y向的扭动和Z向平动；径向磁轴承定子403和径向磁轴承转子404共同提供方位框107的X、Y向平动。
如图2、5所示，磁悬浮支撑系统中圆周分布的磁轴承保护块405，产生轴向磁轴承定子401与轴向磁轴承转子402，以及径向磁轴承定子403与径向磁轴承转子404之间的保护间隙，用来保护磁悬浮支撑系统，防止磁轴承定子和转子接触碰撞；磁轴承传感器406圆周分布，用来探测轴向间隙及径向间隙，为磁轴承控制提供所需信号。
如图4、5所示，X向陀螺501、Y向陀螺502、Z向陀螺503为速率陀螺；所述X向加速度计504、Y向加速度计505为石英挠性加速度计；方位下框（106）底部的磁罗盘（506），提供了对方位框（107）航向角的测量，实现了方位框（107）相对于地面航迹的测量与控制。
平台框架系统包括底板101、底座102、横滚框103、俯仰下框104、俯仰框105、方位下框106和方位框107材料为超硬铝；横滚轴103-1、俯仰轴105-1及横滚齿轮214、俯仰齿轮224、磁轴承保护块405材料为不锈钢。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：包括平台框架系统、驱动系统、减震系统、磁悬浮支撑系统、惯性测量系统和转角测量系统；
平台框架系统自下而上依次为底板(101)、底座(102)、横滚框(103)、俯仰下框(104)、俯仰框(105)、方位下框(106)、方位框(107)组成；惯性稳定平台工作时，相机(108)置于方位框(107)之上；横滚框(103)的回转轴沿着飞机的飞行方向，用以隔离飞机的横滚角运动；俯仰框(105)的回转轴沿飞机机翼方向，用以隔离飞机的俯仰角运动，横滚框的回转轴也就是横滚轴；方位框(107)的回转轴垂直向下，用以隔离飞机的方位角运动；底板(101)与飞机固连，底座(102)通过减震系统与底板(101)固连在一起；底座(102)上固定两个横滚框支座(102-1)，横滚框(103)通过同轴安装在横滚支座(102-1)上的两个横滚轴(103-1)上，实现横滚框(103)绕横滚轴(103-1)的自由旋转；俯仰框(105)通过同轴安装在横滚框(103)上的两个俯仰轴(105-1)上，实现俯仰框(105)绕横滚框(103)的自由旋转；方位框(107)则通过磁悬浮支撑系统实现方位框(107)相对俯仰框(105)的主动五自由度悬浮；俯仰下框(104)通过螺钉紧固于俯仰框(105)底部，方位下框(106)紧固于方位框(107)底部；方位框(107)的回转轴、俯仰轴(105-1)、横滚轴(103-1)相互正交；
驱动系统包括横滚框驱动系统、俯仰框驱动系统和方位框驱动系统；横滚框驱动系统由横滚力矩电机(211)、横滚行星齿轮减速器(212)、横滚减速器齿轮(213)、横滚齿轮(214)依次串接而成；俯仰框驱动系统由俯仰力矩电机(221)、俯仰行星齿轮减速器(222)、俯仰减速器齿轮(223)、俯仰齿轮(224)依次串接而成；方位驱动系统则由永磁同步力 矩电机实现对方位组件的直接驱动，永磁同步力矩电机中电机定子(231)安装于俯仰下框(104)，电机转子(232)安装于方位框(107)上；
减震系统由固连在底板(101)与底座(102)之间的四个金属减震器(301)构成，对称安装于底板(101)四个角；
磁悬浮支撑系统包括磁轴承组件(40)、磁轴承保护块(405)、磁轴承传感器(406)；磁轴承组件(40)包括轴向磁轴承定子(401)、轴向磁轴承转子(402)、径向磁轴承定子(403)和径向磁轴承转子(404)；轴向磁轴承定子(401)通过螺钉紧固于俯仰框(105)和俯仰下框(104)，轴向磁轴承转子(402)紧固于方位框(107)，径向磁轴承定子(403)紧固于俯仰下框(104)，径向磁轴承转子(404)安装在方位框(107)，磁轴承保护块(405)安装在俯仰框(105)中，磁轴承传感器(406)安装在俯仰下框(104)；
惯性测量系统包括X向陀螺(501)、Y向陀螺(502)、Z向陀螺(503)、X向加速度计(504)和Y向加速度计(505)及磁罗盘(506)；其中X向陀螺(501)和Y向陀螺(502)通过正交式横滚俯仰陀螺支架(507)安装在俯仰下框(104)上，Z向陀螺(503)安装在方位下框(106)上，X向加速度计(504)、Y向加速度计(505)通过正交式加计支架(508)安装在俯仰下框(104)上；磁罗盘(506)安装在方位下框(106)底部；所述X向陀螺(501)敏感轴沿横滚轴(103-1)方向，Y向陀螺(502)敏感轴沿俯仰轴(105-1)方向，Z向陀螺(503)敏感轴沿方位框(107)的回转轴方向，X向加速度计(504)敏感轴与横滚轴(103-1)方向正交，Y向加速度计(505)敏感轴与俯仰轴(105-1)方向正交；
转角测量系统由两个码盘，即横滚码盘(601)、俯仰码盘(602)和光栅尺(603)组成；其中横滚码盘(601)直接安装于横滚轴(103-1)外端，测量横滚框(103)相对底座(102)的转角；俯仰码盘(602)直接安装于俯仰轴(105-1)外端，测量俯仰框(105)相对于横滚框(103)的转 角；光栅尺(603)安装于方位下框(106)与俯仰下框(104)之间，测量方位框(107)相对于俯仰框(105)的转角。
2.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：所述横滚框(103)结构为悬挂整体式密闭结构，回转轴沿飞机飞行方向；俯仰下框(104)、俯仰框(105)、方位下框(106)和方位框(107)设计成中空的环型结构。
3.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：所述横滚驱动系统、俯仰驱动系统为一级行星齿轮减速、二级齿轮减速的二级间接驱动方式；方位框驱动系统为力矩电机直驱，所采用的力矩电机为HALBACH磁体结构永磁同步力矩电机。
4.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：所述横滚齿轮(214)和俯仰齿轮(224)均非整个齿轮，而是采取扇形齿轮方式，结构更加紧凑。
5.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：磁悬浮支撑系统中轴向采用不对称结构，利用永磁磁通克服部分重力，为减小磁轴承损耗，采取永磁偏置混合磁轴承技术方案，即所述轴向磁轴承定子(401)在承重通道上下分别不等个数放置；磁悬浮支撑系统的径向采用正交方向放置单通道径向磁轴承定子(403)，能够进行差动控制。
6.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：所述磁悬浮支撑系统中圆周分布的磁轴承保护块(405)，产生轴向磁轴承定子(401)与轴向磁轴承转子(402)、径向磁轴承定子(403)与径向磁轴承转子(404)之间的保护间隙，用来保护磁悬浮支撑系统；磁轴承传感器(406)圆周分布，用来探测轴向间隙和径向间隙。
7.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：所述X向陀螺(501)、Y向陀螺(502)和Z向陀螺(503)为速率陀螺；所述X向加速度计(504)和Y向加速度计(505)为石英挠性 加速度计；方位下框(106)底部的磁罗盘(506)，提供了对方位框(107)航向角的测量，实现了方位框(107)相对于地面航迹的测量与控制。
8.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：所述底板(101)、底座(102)、横滚框(103)、俯仰下框(104)、俯仰框(105)、方位下框(106)和方位框(107)的材料为超硬铝。
9.根据权利要求1所述的一种五自由度主动磁悬浮惯性稳定平台，其特征在于：所述横滚轴(103-1)、俯仰轴(105-1)、横滚齿轮(214)、俯仰齿轮(224)和磁轴承保护块(405)材料为不锈钢。
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