CN106482590A - 一种小型化、轻量化导引头位标器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型化、轻量化的导引头位标器，该导引头位标器由主支架、俯仰框、方位框、驱动电机、旋转变压器、俯仰陀螺、方位陀螺和光学传感器组成。光学传感器位于最内环，由内环向外环依次是光学传感器、方位框、俯仰框、主支架等，光学镜头采集光波信息，并联合俯仰陀螺采集的俯仰角信息、方位陀螺采集的方位角信息，经由电路处理单元和导引头控制系统处理为目标物的空间位置信号传递给导弹上的计算机。该导引头位标器结构体积小、重量轻，传动刚度高、传动误差小，通过各零部件的合理布局及组成，能够显著降低导引头的有效负载，使得导引头空间得到更加合理的分配。

Description

一种小型化、轻量化导引头位标器

技术领域

本发明涉及一种导引头位标器，具体涉及一种导弹导引头中的小型位标器，属于机械运动装置技术领域。

背景技术

导引头是精确制导武器的关键部件，其功能是实现导弹快速、准确地跟踪目标，导引头指向精度直接影响导弹攻击目标的成功率。近年来，随着光电对抗技术的不断发展，复杂性的未来战场作战环境对导引头的功能和性能的要求也越来越高，单一寻的模式的导引头已难以完成对目标的跟踪和全面检测，未来导引头奖项多模复合制导和模块化多功能弹头方向发展，这对导引头的材料、传感器、平台机构和传动系统都提出了更高的要求。特别是导引头的位标器，它占据了整个导引头重量将近40％～70％左右，占据了导引头30％～50％左右的空间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种小型化、轻量化导引头位标器，该导引头位标器结构体积小、重量轻，传动刚度高、传动误差小，能够显著降低导引头的有效负载，使得导引头空间得到更加合理的分配。

一种小型化、轻量化导引头位标器，该导引头位标器由主支架、俯仰框、方位框、驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ、旋转变压器Ⅰ、旋转变压器Ⅱ、俯仰陀螺、方位陀螺、光学镜头和电路处理单元组成；

以主支架的质心为旋转中心，俯仰框与主支架活动连接，俯仰框的旋转轴线水平，方位框与俯仰框活动连接，方位框的旋转轴线竖直，驱动电机Ⅰ安装在主支架一端，驱动电机Ⅰ输出轴轴线方向与俯仰框的旋转轴线方向一致，另一端安装旋转变压器Ⅰ；驱动电机Ⅱ安装在俯仰框上端，驱动电机Ⅱ输出轴轴线方向与方位框的旋转轴线方向一致，下端安装旋转变压器Ⅱ，俯仰陀螺安装在旋转变压器Ⅱ一侧的俯仰框上；光学镜头固定安装在方位框上，光学镜头的光轴与旋转中心重合，电路处理单元固定连接在光学镜头的后端，方位陀螺安装在电路处理单元上端面；光学镜头采集光波信息，并联合俯仰陀螺采集的俯仰角信息、方位陀螺采集的方位角信息，经由电路处理单元和导引头控制系统处理为目标物的空间位置信号传递给导弹上的计算机。

进一步地，所述驱动电机Ⅰ和旋转变压器Ⅰ相对于旋转中心对称安装，驱动电机Ⅱ和旋转变压器Ⅱ相对于旋转中心对称安装。

进一步地，所述驱动电机选用力矩电机直接驱动，力矩电机采用空心轴，使电缆从中穿过。

进一步地，所述光学镜头的外部安装壳体采用镁铝合金材料。

有益效果：

1、本发明的驱动电机、旋转变压器及陀螺的合理布局，能有效地减小标器的空间尺寸，而且这些负载的质量向旋转轴集中，减小了转动惯量；驱动电机和旋转变压器在同一旋转轴上，使得运动机构比较平衡。

2、本发明光学传感器的从方位框后端装入的方式，可以减小方位框和俯仰框的尺寸，从而减轻导引头位标器的重量。

3、本发明的驱动电机选用力矩电机直接驱动，力矩电机采用空心轴，使电缆从中穿过，减小了外部干扰力矩的影响。

4、本发明光学传感器的光学镜头的外部安装壳体采用镁铝合金材料，其密度比铝合金材料小30％，减轻了导引头位标器的重量。

5、本发明的电路处理单元体积大于光学镜头，将方位陀螺安装在电路处理单元上端面，可以使光学传感器的质心位于旋转中心处。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的剖视图。

其中，1-主支架，2-俯仰框，3-驱动电机Ⅰ，4-俯仰陀螺，5-方位陀螺，6-驱动电机Ⅱ，7-方位框，8-旋转变压器Ⅰ，9-光学传感器，10-旋转变压器Ⅱ，11-俯仰轴，12-方位轴。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种小型化、轻量化导引头位标器，如图1所示，一种小型化、轻量化导引头位标器，该导引头位标器由主支架1、俯仰框2、方位框7、驱动电机Ⅰ3、驱动电机Ⅱ6、旋转变压器Ⅰ8、旋转变压器Ⅱ10、俯仰陀螺4、方位陀螺5、光学镜头和电路处理单元组成；

如图2所示，以主支架1的质心为旋转中心，主支架1上的两根俯仰轴11水平同轴线，主支架1上的两根方位轴12竖直同轴线，俯仰框2通过俯仰轴11上的轴承与主支架1活动配合，方位框7通过方位轴12上的轴承与俯仰框2活动配合，驱动电机Ⅰ3安装在主支架1一端，驱动电机Ⅰ3输出轴轴线方向与俯仰轴11轴线方向一致，另一端安装旋转变压器Ⅰ8；驱动电机Ⅱ6安装在俯仰框2上端，驱动电机Ⅱ6输出轴轴线方向与方位轴12轴线方向一致，下端安装旋转变压器Ⅱ10，驱动电机Ⅰ3和驱动电机Ⅱ6选用力矩电机直接驱动，力矩电机采用空心轴，使电缆从中穿过。

俯仰陀螺4安装在旋转变压器Ⅱ10一侧的俯仰框2上，光学镜头的外部安装壳体采用镁铝合金材料，固定安装在方位框7上，光学镜头的光轴与旋转中心重合，电路处理单元体积大于光学镜头，电路处理单元固定连接在光学镜头的后端，光学镜头和电路处理单元组成光学传感器9，为了使光学传感器9的质心位于旋转中心处，将方位陀螺5安装在电路处理单元上端面。

光学镜头采集光波信息，并联合俯仰陀螺4采集的俯仰角信息、方位陀螺5采集的方位角信息，经由电路处理单元和导引头控制系统处理为目标物的空间位置信号传递给导弹上的计算机。

安装时，由于电路处理单元体积大于光学镜头，从方位框7的前端不能直接安装进去，主支架1上的驱动电机Ⅰ3驱动俯仰框2向下转动90°，将光学传感器9从方位框7的上端装入。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种小型化、轻量化导引头位标器，其特征在于，该导引头位标器由主支架、俯仰框、方位框、驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ、旋转变压器Ⅰ、旋转变压器Ⅱ、俯仰陀螺、方位陀螺、光学镜头和电路处理单元组成；

以主支架的质心为旋转中心，俯仰框与主支架活动连接，俯仰框的旋转轴线水平，方位框与俯仰框活动连接，方位框的旋转轴线竖直，驱动电机Ⅰ安装在主支架一端，驱动电机Ⅰ输出轴轴线方向与俯仰框的旋转轴线方向一致，另一端安装旋转变压器Ⅰ；驱动电机Ⅱ安装在俯仰框上端，驱动电机Ⅱ输出轴轴线方向与方位框的旋转轴线方向一致，下端安装旋转变压器Ⅱ，俯仰陀螺安装在旋转变压器Ⅱ一侧的俯仰框上；光学镜头固定安装在方位框上，光学镜头的光轴与旋转中心重合，电路处理单元固定连接在光学镜头的后端，方位陀螺安装在电路处理单元上端面；光学镜头采集光波信息，并联合俯仰陀螺采集的俯仰角信息、方位陀螺采集的方位角信息，经由电路处理单元和导引头控制系统处理为目标物的空间位置信号传递给导弹上的计算机。

2.如权利要求1所述的小型化、轻量化导引头位标器，其特征在于，所述驱动电机Ⅰ和旋转变压器Ⅰ相对于旋转中心对称安装，驱动电机Ⅱ和旋转变压器Ⅱ相对于旋转中心对称安装。

3.如权利要求1所述的小型化、轻量化导引头位标器，其特征在于，所述驱动电机选用力矩电机直接驱动，力矩电机采用空心轴，使电缆从中穿过。

4.如权利要求1所述的小型化、轻量化导引头位标器，其特征在于，所述光学镜头的外部安装壳体采用镁铝合金材料。