CN104765146B - 一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置，属于航空光电子学技术领域，解决了现有技术俯仰扫描角度范围小；驱动结构不具备模块化特点，拆装繁琐、体积和重量都较大的技术问题；本发明包括俯仰轴系驱动模块、方位轴系驱动模块、第一反射镜、第一反射镜支座、第二反射镜和第二反射镜支座；第一反射镜固定连接在第一反射镜支座上，第一反射镜支座与俯仰驱动模块连接，第二反射镜固定第二反射镜支座上，第二反射镜支座与方位轴系驱动模块连接；第一反射镜与第二反射镜平行，且第一反射镜与水平面成45°；本驱动结构紧凑、重量轻、便于装调、检测和维修。
Description
技术领域
本发明属于航空光电子学技术领域，具体涉及一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置。
背景技术
机载光电瞄准系统是航空光电子学领域里的一种侦察设备，具有机动灵活、实时准确、针对性强等特点，主要用于航空侦察系统。机载光电瞄准系统通常配有可见光摄像机、红外热像仪、激光测距机等多种光电任务载荷，在执行任务时，不论载机的飞行姿态和航路如何发生变化，通过控制光电瞄准系统使任务载荷的视轴指向不偏离预期的侦查线路和目标，从而达到预定的侦察目的和侦察效果。
与本发明最为接近的现已有技术，是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制开发的红外、激光共口径光电瞄准系统，参见附图1，该瞄准系统包括反射镜1、俯仰轴系2、俯仰电机3、方位框架4、方位轴系5、方位电机6和基座7；反射镜1与俯仰轴系2连接，俯仰轴系2和俯仰电机3固定在方位框架4上，方位框架4与方位轴系5连接，方位轴系5和方位电机6固定在基座7上。当光电瞄准系统工作时，俯仰电机3驱动反射镜1绕俯仰轴转动，方位电机6通过驱动方位框架4带动反射镜1绕方位轴转动，从而实现方位和俯仰扫描。
但该光电瞄准系统存在以下技术缺陷：当俯仰扫描角度过大时会出现光线遮挡现象，俯仰扫描角度范围小，约为±5°，严重影响了光电瞄准系统侦察范围；且驱动结构不具备模块化特点，拆装繁琐，体积、重量都较大，不适合用在机载设备上。
发明内容
本发明的目的是提供一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置，解决现有技术俯仰扫描角度范围小；驱动结构不具备模块化特点，拆装繁琐、体积和重量都较大的技术问题。
本发明一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置包括俯仰轴系驱动模块、方位轴系驱动模块、第一反射镜、第一反射镜支座、第二反射镜和第二反射镜支座；第一反射镜固定连接在第一反射镜支座上，第一反射镜支座与俯仰驱动模块连接，第二反射镜固定第二反射镜支座上，第二反射镜支座与方位轴系驱动模块连接；第一反射镜与第二反射镜平行，且第一反射镜与水平面45°；
所述方位轴系驱动模块包括第二反射镜基座(22)、方位法兰盘(19)、中空导电环(23)、方位轴(24)、方位轴承(26)、方位基座(25)、方位编码器轴(28)、方位力矩电机(27)、方位轴系外压盖(30)、方位编码器座(31)和方位编码器(29)；
第二反射镜支座(21)与第二反射镜基座(22)配合连接，第二反射镜基座(22)固定连接在方位法兰盘(19)左侧，俯仰轴系基座(18)固定连接在方位法兰盘(19)的右侧；
中空导电环(23)的外径与方位轴(24)内径配合，且中空导电环(23)与方位轴(24)为螺钉连接；方位轴承(26)内环与方位轴(24)外径配合连接，方位轴承(26)外径与方位基座(25)配合连接；方位轴(24)与方位法兰盘(19)为螺钉连接；
方位编码器轴(28)与方位轴(24)为螺钉连接；方位编码器轴(28)与方位力矩电机(27)的转子过盈配合，方位力矩电机(27)的定子与方位轴系外压盖(30)固定连接，方位轴系外压盖(30)与方位基座(25)螺钉连接，方位轴承(26)外环被方位轴系外压盖(30)压紧；
方位编码器座(31)与方位编码器轴(28)为螺钉连接，方位编码器(29)固定连接在方位编码器座(31)上。
所述俯仰轴系驱动模块包括俯仰轴、俯仰轴承、俯仰轴系内压盖、俯仰轴系基座、俯仰轴系外压盖、俯仰编码器轴、俯仰编码器座、俯仰编码器和俯仰力矩电机；
第一反射镜支座的内径与俯仰轴的一端配合接触，实现同心定位，俯仰轴的另一端与俯仰轴承内环配合接触，且俯仰轴系内压盖压紧俯仰轴承内环，并固定连接在俯仰轴上；俯仰轴承外环与俯仰轴系基座内径配合接触，且俯仰轴系外压盖压紧轴承外环，并固定连接在俯仰轴系基座上；
俯仰编码器轴一端与俯仰轴系内压盖螺钉连接，俯仰编码器轴的另一端与俯仰编码器座配合连接，俯仰编码器固定连接在俯仰编码器座上，且俯仰编码器轴与俯仰力矩电机的转子过盈配合；俯仰力矩电机的定子与俯仰轴系基座固定连接。
本发明的工作原理：启动俯仰力矩电机，俯仰力矩电机带动编码器轴转动，进而带动俯仰轴转动，进而带动第一反射镜随着俯仰轴转动而转动，实现了第一反射镜的俯仰扫描，俯仰编码器实时记录第一反射镜的俯仰扫描范围；启动方位力矩电机，方位力矩电机带动方位编码器转动，进而带动方位轴转动，进而带动第二反射镜随着方位轴的转动而转动，实现了第二反射镜的方位扫描，方位编码器实时记录第二反射的方位扫描范围。
本发明的有益技术效果：本发明俯仰轴系驱动模块驱动第一反射镜做俯仰扫描，能够实现0°-270°的俯仰扫描范围，方位轴系驱动模块驱动第二反射镜做方位扫描，能够实现0°-360°的全方位方位扫描；且本俯仰轴系驱动模块与方位轴系驱动模块结构紧凑、重量轻、便于装调、检测和维修。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本发明供一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置的结构示意图；
图3为本发明供一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置的俯仰轴系驱动模块的放大示意图；
其中，1、反射镜；2、俯仰轴系，3、俯仰电机，4、方位框架，5、方位轴系，6、方位电机，7、基座；
8、第一反射镜，9、第一反射镜支座，10、俯仰轴，11、俯仰轴系内压盖，12、俯仰编码器轴，13、俯仰编码器座，14、俯仰编码器，15、俯仰力矩电机，16、俯仰轴承，17、俯仰轴系外压盖，18、俯仰轴系基座，19、方位法兰盘，20、第二反射镜，21、第二反射镜支座，22、第二反射镜基座，23、中空导电环，24、方位轴，25、方位基座，26、方位轴承，27、方位力矩电机，28、方位编码器轴，29、方位编码器，30、方位轴承外压盖，31、方位编码器座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参见附图2和附图3，本发明一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置包括俯仰轴系驱动模块、方位轴系驱动模块、第一反射镜8、第一反射镜支座9、第二反射镜20和第二反射镜支座21；第一反射镜8固定连接在第一反射镜支座9上，第一反射镜支座9与俯仰驱动模块连接，第二反射镜20固定第二反射镜支座21上，第二反射镜支座21与方位轴系驱动模块连接；第一反射镜8与第二反射镜20平行，且第一反射镜8与水平面成45°。
所述俯仰轴系驱动模块包括俯仰轴10、俯仰轴承16、俯仰轴系内压盖11、俯仰轴系基座18、俯仰轴系外压盖17、俯仰编码器轴12、俯仰编码器座13、俯仰编码器14和俯仰力矩电机15；
第一反射镜支座9的内径与俯仰轴10的一端配合接触，实现同心定位，俯仰轴10的另一端与俯仰轴承16内环配合接触，且俯仰轴系内压盖11压紧俯仰轴承16内环，并固定连接在俯仰轴10上；俯仰轴承16外环与俯仰轴系基座18内径配合接触，且俯仰轴系外压盖11压紧轴承外环，并固定连接在俯仰轴系基座18上；
俯仰编码器轴12一端与俯仰轴系内压盖11螺钉连接，俯仰编码器轴12的
另一端与俯仰编码器座13配合连接，俯仰编码器14固定连接在俯仰编码器座13上，且俯仰编码器轴12与俯仰力矩电机15的转子过盈配合；俯仰力矩电机15的定子与俯仰轴系基座18固定连接。
所述方位轴系驱动模块包括第二反射镜基座22、方位法兰盘19、中空导电
环23、方位轴24、方位轴承26、方位基座25、方位编码器轴28、方位力矩电机27、方位轴系外压盖30、方位编码器座31和方位编码器29；
第二反射镜支座21与第二反射镜基座22配合连接，第二反射镜基座22固定连接在方位法兰盘19左侧，俯仰轴系基座18固定连接在方位法兰盘19的右侧；
中空导电环23的外径与方位轴24内径配合，且中空导电环23与方位轴24为螺钉连接；方位轴承26内环与方位轴24外径配合连接，方位轴承26外径与方位基座25配合连接；方位轴24与方位法兰盘19为螺钉连接；
方位编码器轴28与方位轴24为螺钉连接；方位编码器轴28与方位力矩电机27的转子过盈配合，方位力矩电机27的定子与方位轴系外压盖30固定连接，方位轴系外压盖30与方位基座25螺钉连接，方位轴承26外环被方位轴系外压盖30压紧；
方位编码器座31与方位编码器轴28为螺钉连接，方位编码器29固定连接在方位编码器座31上。
该大角度扫描驱动轴系装置可安装在光学系统前端实现方位、俯仰大角度扫描，优点是光学系统可固定不动，对于长焦距这种大型光学系统而言能大大减少转动部分转动惯量。该大角度扫描驱动轴系模块按照光学系统口径做适应性更改即可应用在任何光学系统上。
Claims (2)
1.一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置，其特征在于，包括俯仰轴系驱动模块、方位轴系驱动模块、第一反射镜(8)、第一反射镜支座(9)、第二反射镜(20)和第二反射镜支座(21)；第一反射镜(8)固定连接在第一反射镜支座(9)上，第一反射镜支座(9)与俯仰轴系驱动模块连接，第二反射镜(20)固定第二反射镜支座(21)上，第二反射镜支座(21)与方位轴系驱动模块连接；第一反射镜(8)与第二反射镜(20)平行，且第一反射镜(8)与水平面成45°；
所述方位轴系驱动模块包括第二反射镜基座(22)、方位法兰盘(19)、中空导电环(23)、方位轴(24)、方位轴承(26)、方位基座(25)、方位编码器轴(28)、方位力矩电机(27)、方位轴系外压盖(30)、方位编码器座(31)和方位编码器(29)；
第二反射镜支座(21)与第二反射镜基座(22)配合连接，第二反射镜基座(22)固定连接在方位法兰盘(19)左侧，俯仰轴系基座(18)固定连接在方位法兰盘(19)的右侧；
中空导电环(23)的外径与方位轴(24)内径配合，且中空导电环(23)与方位轴(24)为螺钉连接；方位轴承(26)内环与方位轴(24)外径配合连接，方位轴承(26)外径与方位基座(25)配合连接；方位轴(24)与方位法兰盘(19)为螺钉连接；
方位编码器轴(28)与方位轴(24)为螺钉连接；方位编码器轴(28)与方位力矩电机(27)的转子过盈配合，方位力矩电机(27)的定子与方位轴系外压盖(30)固定连接，方位轴系外压盖(30)与方位基座(25)螺钉连接，方位轴承(26)外环被方位轴系外压盖(30)压紧；
方位编码器座(31)与方位编码器轴(28)为螺钉连接，方位编码器(29)固定连接在方位编码器座(31)上。
2.根据权利要求1所述的一种机载光电瞄准系统大角度扫描驱动轴系装置，其特征在于，所述俯仰轴系驱动模块包括俯仰轴(10)、俯仰轴承(16)、俯仰轴系内压盖(11)、俯仰轴系基座(18)、俯仰轴系外压盖(17)、俯仰编码器轴(12)、俯仰编码器座(13)、俯仰编码器(14)和俯仰力矩电机(15)；
第一反射镜支座(9)的内径与俯仰轴(10)的一端配合接触，实现同心定位，俯仰轴(10)的另一端与俯仰轴承(16)内环配合接触，且俯仰轴系内压盖(11)压紧俯仰轴承(16)内环，并固定连接在俯仰轴(10)上；俯仰轴承(16)外环与俯仰轴系基座(18)内径配合接触，且俯仰轴系外压盖(11)压紧轴承外环，并固定连接在俯仰轴系基座(18)上；
俯仰编码器轴(12)一端与俯仰轴系内压盖(11)螺钉连接，俯仰编码器轴(12)的另一端与俯仰编码器座(13)配合连接，俯仰编码器(14)固定连接在俯仰编码器座(13)上，且俯仰编码器轴(12)与俯仰力矩电机(15)的转子过盈配合；俯仰力矩电机(15)的定子与俯仰轴系基座(18)固定连接。
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