CN103344253B - 一种多轴运动模拟转台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多轴运动模拟转台,该转台用于组合导航系统进行校准,属于组合导航系统技术领域。该转台包括方位轴系(1)、水平轴系(2)、航向轴系(3)、俯仰轴系(4)、横滚轴系(5)、旋转臂(6)、配重(7)、支架(8)和塔台(9)。本发明的转台可用于组合导航系统进行校准。
Description
技术领域
本发明涉及一种多轴运动模拟转台,该转台用于组合导航系统进行校准,属于组合导航系统技术领域。
背景技术
组合导航系统有效地利用各种系统中的自身优点,进行系统间的取长补短,能有效的减少系统的误差,提高精度,同时可降低导航与制导系统的成本。目前尤其是以INS惯性/GNSS(全球卫星定位系统)组合导航系统应用最为广泛,无论是在飞机、舰船、战车等各种军事装备中,还是在高铁、汽车等民用装备中,都得到了迅速而广泛的应用。
多轴运动模拟转台,作为一种组合导航地面测试装置,利用方位轴和水平轴的旋转运动带动旋转臂的运动,来提供被测组合导航水平位置及垂直位置变化信息;通过航向轴、俯仰轴、横滚轴的运动,来提供被测组合导航系统航向和姿态变化信息;通过测量各轴角随时间的变化量,求得各轴的动态角位移量,经过差分,坐标变化等处理,求得角速度和速度,实现对组合导航系统进行测试的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种多轴运动模拟转台。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种多轴运动模拟转台,该转台包括方位轴系1、水平轴系2、航向轴系3、俯仰轴系4、横滚轴系5、旋转臂6、配重7、支架8和塔台9;
方位轴10由一对角接触球轴承11支撑在下壳体12上;
下壳体12通过地脚螺钉固定在塔台9上;
驱动电机13的转子安装在方位轴10上,定子安装在下壳体12上;
测角光栅14的转动部分安装在方位轴10上,固定部分安装在下壳体12上;
导电滑环15的导电环部分与方位轴10同轴安装,电刷部分则安装在下壳体12上;
转盘16安装在方位轴10上。
驱动电机17的转子和测角光栅18的旋转部分安装在水平轴19上,驱动电机17的定子与测角光栅18的固定部分安装在支架8上;
水平轴19被角接触球轴承20支撑在支架8上;
旋转臂6固定在水平轴19上,旋转臂的一端安装三轴运动轴系,即航向轴系3、俯仰轴系4、和横滚轴系5,另一端安装有配重7;
角接触球轴承21将航向轴22支撑在外壳23上;
航向轴22上安装有导电滑环24、测角光栅25和驱动电机26;
航向轴22的上方与其固定安装有台面27。
外壳23与俯仰轴29固定连接;
俯仰轴29依靠轴承28支撑在框架32上;
俯仰轴29上安装有侧角光栅30和驱动电机31;
横滚轴33与框架32固定连接;
横滚轴33用轴承34支撑在旋转臂6中;
横滚轴33上安装有测角光栅35和驱动电机36。
旋转臂6从水平轴19到其一端的台面27的中心距离为3m~10m。
方位轴10的运动范围0~360°,水平轴19运动范围-30°~210°,航向轴22的运动范围:0~360°,俯仰轴29运动范围:-45°~45°,横滚轴33的运动范围:-45°~45°。
有益效果
本发明的转台可用于组合导航系统进行校准。
附图说明
图1本发明的转台的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种多轴运动模拟台,如图1所示,主要由由方位轴系1、水平轴系2、航向轴系3、俯仰轴系4、横滚轴系55个运动轴系,旋转臂6、配重7、支架8、塔台9组成。方位轴10由一对角接触球轴承11支撑在下壳体12上;方位轴10在驱动电机13的驱动下,带动水平轴系2及旋转臂6等在水平面作圆周运动,运动范围0~360°。
水平轴19在驱动电机26的驱动下,可带动旋转臂6及臂端的三轴运动轴系、配重7在垂直平面内作圆周运动,运动范围-30°~210。
被测系统37被安装在航向轴22的台面27上,航行轴22运动范围0~360°,俯仰轴29运动范围:-30°~30°,横滚轴33的运动范围:-30°~30°。
通过方位轴10转动、水平轴19转动、或的方位轴10和水平轴19联动,使被测系统37在空间的位置发生变化。
通过航向轴22、俯仰轴29、横滚轴33的运动,使被测系统37的航向角和姿态角发生变化。
同时采集方位轴10、水平轴19、航向轴22、俯仰轴29、横滚轴33轴角的变化与被测系统37的输出,来达到对被测系统测量的目的。
实施例
一种多轴运动模拟转台,该转台包括方位轴系1、水平轴系2、航向轴系3、俯仰轴系4、横滚轴系5、旋转臂6、配重7、支架8和塔台9;
所述的方位轴系1包括方位轴10、一对角接触球轴承11、下壳体12、驱动电机13、测角光栅14、导电滑环15和转盘16;
方位轴10由一对角接触球轴承11支撑在下壳体12上;
下壳体12通过地脚螺钉固定在塔台9上;
驱动电机13的转子安装在方位轴10上,定子安装在下壳体12上;
测角光栅14的转动部分安装在方位轴10上,固定部分安装在下壳体12上;
导电滑环15的导电环部分与方位轴10同轴安装,电刷部分则安装在下壳体12上;
转盘16安装在方位轴10上。
所述的水平轴系2包括驱动电机17、测角光栅18、水平轴19、角接触球轴承20;
驱动电机17的转子和测角光栅18的旋转部分安装在水平轴19上,驱动电机17的定子与测角光栅18的固定部分安装在支架8上;
水平轴19被角接触球轴承20支撑在支架8上;
旋转臂6固定在水平轴19上,旋转臂的一端安装三轴运动轴系,即航向轴系3、俯仰轴系4、和横滚轴系5,另一端安装有配重7;
所述的航向轴系3包括角接触球轴承21、航向轴22、外壳23、导电滑环24、测角光栅25、驱动电机26和台面27。
角接触球轴承21将航向轴22支撑在外壳23上;
航向轴22上安装有导电滑环24、测角光栅25和驱动电机26;
航向轴22的上方与其固定安装有台面27。
所述的俯仰轴系4包括轴承28、俯仰轴29、侧角光栅30、驱动电机31和框架32;
外壳23与俯仰轴29固定连接;
俯仰轴29依靠轴承28支撑在框架32上;
俯仰轴29上安装有侧角光栅30和驱动电机31;
所述的横滚轴系5包括横滚轴33、轴承34、测角光栅35和驱动电机36。
横滚轴33与框架32固定连接;
横滚轴33用轴承34支撑在旋转臂6中;
横滚轴33上安装有测角光栅35和驱动电机36。
旋转臂6从水平轴19到其一端的台面27的中心距离为3m~20m。
方位轴10的运动范围0~360°,水平轴19运动范围-30°~210°,航向轴22的运动范围:0~360°,俯仰轴29运动范围:-45°~45°,横滚轴33的运动范围:-45°~45°。
Claims (7)
1.一种多轴运动模拟转台,其特征在于:该转台包括方位轴系(1)、水平轴系(2)、航向轴系(3)、俯仰轴系(4)、横滚轴系(5)、旋转臂(6)、配重(7)、支架(8)和塔台(9);
所述的方位轴系(1)包括方位轴(10)、一对第一角接触球轴承(11)、下壳体(12)、第一驱动电机(13)、第一测角光栅(14)、第一导电滑环(15)和转盘(16);
方位轴(10)由一对第一角接触球轴承(11)支撑在下壳体(12)上;
下壳体(12)通过地脚螺钉固定在塔台(9)上;
第一驱动电机(13)的转子安装在方位轴(10)上,定子安装在下壳体(12)上;
第一测角光栅(14)的转动部分安装在方位轴(10)上,固定部分安装在下壳体(12)上;
第一导电滑环(15)的导电环部分与方位轴(10)同轴安装,电刷部分则安装在下壳体(12)上;
转盘(16)安装在方位轴(10)上;
水平轴系(2)包括第二驱动电机(17)、第二测角光栅(18)、水平轴(19)、第二角接触球轴承(20);水平轴(19)被第二角接触球轴承(20)支撑在支架(8)上;
旋转臂(6)固定在水平轴(19)上,旋转臂的一端安装三轴运动轴系,即航向轴系(3)、俯仰轴系(4)、和横滚轴系(5),另一端安装有配重(7)。
2.根据权利要求1所述的一种多轴运动模拟转台,其特征在于:所述的第二驱动电机(17)的转子和第二测角光栅(18)的旋转部分安装在水平轴(19)上,第二驱动电机(17)的定子与第二测角光栅(18)的固定部分安装在支架(8)上。
3.根据权利要求1所述的一种多轴运动模拟转台,其特征在于:所述的航向轴系(3)包括第三角接触球轴承(21)、航向轴(22)、外壳(23)、第二导电滑环(24)、第三测角光栅(25)、第三驱动电机(26)和台面(27);第三角接触球轴承(21)将航向轴(22)支撑在外壳(23)上;
航向轴(22)上安装有第二导电滑环(24)、第三测角光栅(25)和第三驱动电机(26);航向轴(22)的上方与其固定安装有台面(27)。
4.根据权利要求1所述的一种多轴运动模拟转台,其特征在于:所述的俯仰轴系(4)包括第四轴承(28)、俯仰轴(29)、第四测角光栅(30)、第四驱动电机(31)和框架(32);
外壳(23)与俯仰轴(29)固定连接;
俯仰轴(29)依靠第四轴承(28)支撑在框架(32)上;
俯仰轴(29)上安装有第四测角光栅(30)和第四驱动电机(31)。
5.根据权利要求1所述的一种多轴运动模拟转台,其特征在于:所述的横滚轴系(5)包括横滚轴(33)、第五轴承(34)、第五测角光栅(35)和第五驱动电机(36);横滚轴(33)与框架(32)固定连接;
横滚轴(33)用第五轴承(34)支撑在旋转臂(6)中;
横滚轴(33)上安装有第五测角光栅(35)和第五驱动电机(36)。
6.根据权利要求1所述的一种多轴运动模拟转台,其特征在于:旋转臂(6)从水平轴(19)到其一端的台面(27)的中心距离为3m~20m。
7.根据权利要求1所述的一种多轴运动模拟转台,其特征在于:方位轴(10)的运动范围0~360°,水平轴(19)运动范围-30°~210°,航向轴(22)的运动范围:0~360°,俯仰轴(29)运动范围:-45°~45°,横滚轴(33)的运动范围:-45°~45°。
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