CN107478225A - 一种激光陀螺惯导装置 - Google Patents

Abstract

一种激光陀螺惯导装置，包括箱盖、箱体、底盖，箱体一侧设有外部连接器，所述箱体的左侧设有IMU支架，IMU支架上安装3个加速度计、加表支架和3个激光陀螺，所述3个激光陀螺经8个橡胶减振器连接箱体，所述箱体的右侧设有IF板、导航板、电源板和母线板，所述IF板、导航板、电源板和母线板经锁紧组件连接箱体。IMU和印制电路板分别布局在箱体的左右两侧，中间隔开，具有结构紧凑、体积小、重量轻、装拆方便的特点，而且互不干扰，热量不会相互的传递。

Description

一种激光陀螺惯导装置

技术领域

本发明涉及一种激光陀螺惯导装置。

背景技术

激光陀螺惯导系统的结构主要由核心部件IMU、各种电路板、连接器等构成，其中IMU包括加速度计、加表支架、激光陀螺、IMU支架等。IMU负责载体角速度和线加速度的测量，各种电路板负责供电，数据采集、转化和处理，最后通过连接器输出方位和姿态信息。

现有很多激光陀螺惯导系统的各种电路板都是通过螺钉安装在IMU支架或者箱体上，这样不仅造成信号相互之间的干扰，热量相互传递，而且维修不方便，拆卸IMU和电路板都比较麻烦。还有现有的激光陀螺惯导系统只实行单层屏蔽即只对IMU整体屏蔽，屏蔽效果不是很好，敏感元件激光陀螺和加表受外界电磁干扰还比较大。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种激光陀螺惯导装置，IMU和印制电路板分别布局在箱体的左右两侧，中间隔开，具有结构紧凑、体积小、重量轻、装拆方便的特点，而且互不干扰，热量不会相互的传递。

实现上述目的而采取的技术方案，一种激光陀螺惯导装置，包括箱盖、箱体、底盖，箱体一侧设有外部连接器，所述箱体的左侧设有IMU支架，IMU支架上安装3个加速度计、加表支架和3个激光陀螺，所述3个激光陀螺经8个橡胶减振器连接箱体，所述箱体的右侧设有IF板、导航板、电源板和母线板，所述IF板、导航板、电源板和母线板经锁紧组件连接箱体。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1)3个加速度计、加表支架、3个激光陀螺都是安装在IMU支架上构成激光陀螺惯导系统的核心IMU，安装在箱体的左侧；IF板、导航板、电源板和母线板安装在箱体的右侧，中间隔开，互不干扰，热量也不会相互传递，结构布局紧凑合理；

2)8个橡胶减振器一端与箱体连接，另一端与IMU支架连接，这样IMU就悬挂在箱体中，这对减振器布局对整个系统有良好的减振效果，在受到振动或者冲击时对敏感元件激光陀螺和加速度计有保护作用；

3)母线板安装在箱体的底部，IF板、导航板和电源板插在母线板上，实现三块印制电路板之间的相互通信，这样不仅可以节省空间，走线方便，而且维修方便，发现电路问题时可以直接更换电路板；

4)IF板、导航板和电源板固定采用自制的锁紧部件，它由锁紧螺杆、上锲形块、中锲形块、下锲形块构成，其中锁紧螺母镶在下锲形块上，中锲形块开有长条孔，铆在印制电路板上，这样用一字改锥旋转锁紧螺杆，上锲形块向下滑移、下锲形块向上滑移，这样就可以将电路板锁紧在箱体的槽内，这种锁紧结构简单，拆卸方便；

5)在3个激光陀螺上安装有陀螺屏蔽罩、在IMU的外面又有屏蔽框，实行双层屏蔽，能使整个系统具有良好的屏蔽效果，使敏感元件陀螺和加表能稳定保精度的工作；

6)在散热板上涂上导热脂，使之与发热量比较大的电源板上的电源模块贴紧，然后将其固定在箱体上，这样利用散热板将热量传导到空气中且箱体四周都开有散热槽，这样整个系统散热效果比较好。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的结构示意主视图；

图2为本发明的结构示意俯视图；

图3为本发明中的锁紧组件结构示意图。

具体实施方式

一种激光陀螺惯导装置，包括箱盖1、箱体2、底盖15，箱体2一侧设有外部连接器20，如图1、图2所示，所述箱体2的左侧设有IMU支架3，IMU支架3上安装3个加速度计5、加表支架4和3个激光陀螺18，所述3个激光陀螺18经8个橡胶减振器16连接箱体2，所述箱体2的右侧设有IF板6、导航板8、电源板10和母线板14，所述IF板6、导航板8、电源板10和母线板14经锁紧组件13连接箱体2。

所述锁紧组件13包括锁紧螺杆21、上锲形块22、中锲形块23、下锲形块24、锁紧螺母25，如图3所示，所述锁紧螺母25镶在下锲形块24上，中锲形块23上开有长条孔，中锲形块23的长条孔铆在IF板6、导航板8、电源板10和母线板14的印制电路板上，旋转锁紧螺杆21，上锲形块22向下滑移、下锲形块24向上滑移，将印制电路板锁紧在箱体2内侧的槽内，锁紧结构简单，拆卸维修方便。

所述IF板6、导航板8、电源板10的一侧设有IF板衬板7、导航板衬板9、电源板衬板11，所述箱体2内的右侧设有散热板12。

所述3个激光陀螺18上安装有陀螺屏蔽罩19，所述IMU支架3

的外侧设有屏蔽框17。

实施例

本装置主要由箱盖1、箱体2、IMU支架3、加表支架4、加速度计5、IF板6、IF板衬板7、导航板8、导航板衬板9、电源板10、电源板衬板11、散热板12、锁紧组件13、母线板14、底盖15、橡胶减振器16、屏蔽框17、激光陀螺18、陀螺屏蔽罩19、外部连接器20等组成。其中锁紧组件13由锁紧螺杆21、上锲形块22、中锲形块23、下锲形块24、锁紧螺母25组成，如图1、图2、图3所示。3个加速度计5、加表支架4、3个激光陀螺18都是安装在IMU支架3上构成激光陀螺惯导系统的核心IMU，通过8个橡胶减振器16悬挂在箱体2的左侧；IF板6、导航板8、电源板10和母线板14通过锁紧组件13固定在箱体2的右侧，中间隔开，信号互不干扰，热量也不会相互传递，结构布局紧凑合理，装拆方便。

IMU和印制电路板分别布局在箱体的左右两侧，中间隔开，不仅结构紧凑体积小，重量轻，而且互不干扰，热量不会相互的传递。

IMU通过8个橡胶减振器悬挂在箱体内，对整个系统有良好的减振效果，在受到振动冲击时能够保护敏感元件激光陀螺和加速度计，使其能够稳定的输出。

在3个激光陀螺18上安装有陀螺屏蔽罩19、在IMU的外面又有屏蔽框17，实行双层屏蔽，能使整个系统具有良好的屏蔽效果，使敏感元件陀螺和加表能稳定保精度的工作。

采用母线板14使IF板6、导航板8和电源板10之间的相互通信，这样不仅可以节省空间，走线方便，而且维修方便，发现电路问题时可以直接更换电路板。IF板6、导航板8和电源板10固定采用锁紧组件13，它由锁紧螺杆21、上锲形块22、中锲形块23、下锲形块24构成，其中锁紧螺母25镶在下锲形块24上，中锲形块23开有长条孔，铆在印制电路板上，这样用一字改锥旋转锁紧螺杆21，上锲形块22向下滑移、下锲形块24向上滑移，这样就可以将电路板锁紧在箱体2的槽内，这种锁紧结构简单，拆卸维修方便。

工作原理

3个加速度计固定在加表支架的三个互相垂直的定位孔内，构成加表组件，加表组件安装在IMU支架的内腔里，3个激光陀螺连同陀螺屏蔽罩安装在IMU支架三个正交的基准面上，这样就构成了激光陀螺惯导系统的核心IMU，利用8个橡胶减振器将IMU和屏蔽框固定在箱体上，这样IMU通过前后橡胶减振器就悬挂在箱体中，用来测量载体的角速度和线加速度。IF板衬板、导航板衬板和电源板衬板通过铆钉分别固在在IF板、导航板和电源板的一侧，然后将三个锁紧组件分别铆在IF板、导航板和电源板的另一侧，构成IF板组件、导航板组件、电源板组件。其中锁紧部件主要由锁紧螺杆、上锲形块、中锲形块下锲形块、锁紧螺母组成，锁紧螺母镶在下锲形块中，中锲形块的孔为长条孔，这样用一字改锥旋转锁紧螺杆时，上锲形块向下滑移，下锲形块向上滑移，就能将IF板、导航板和电源板挤压在箱体的槽内。母线板固定在箱体的底部，IF板组件、导航板组件和电源板组件分别插在箱体的相应槽内并固定，在散热板上涂上导热脂紧贴发热量比较大的电源板上的电源模块进行散热。IF板负责将加速度计输出的模拟信号转换成数字信号，导航板负责激光陀螺、加速度计等数据的采集和导航解算，电源板负责对激光陀螺、加速度计、IF板、导航板等供电，通过母线板上连接器进行相互通信，利用外部连接器输出方位和姿态信息。

Claims (4)

1.一种激光陀螺惯导装置，包括箱盖（1）、箱体（2）、底盖（15），箱体（2）一侧设有外部连接器（20），其特征在于，所述箱体（2）的左侧设有IMU支架（3），IMU支架（3）上安装3个加速度计（5）、加表支架（4）和3个激光陀螺（18），所述3个激光陀螺（18）经8个橡胶减振器（16）连接箱体（2），所述箱体（2）的右侧设有IF板（6）、导航板（8）、电源板（10）和母线板（14），所述IF板（6）、导航板（8）、电源板（10）和母线板（14）经锁紧组件（13）连接箱体（2）。

2.根据权利要求1所述的一种激光陀螺惯导装置，其特征在于，所述锁紧组件（13）包括锁紧螺杆（21）、上锲形块（22）、中锲形块（23）、下锲形块（24）、锁紧螺母（25），所述锁紧螺母（25）镶在下锲形块（24）上，中锲形块（23）上开有长条孔，中锲形块（23）的长条孔铆在IF板（6）、导航板（8）、电源板（10）和母线板（14）的印制电路板上，旋转锁紧螺杆（21），上锲形块（22）向下滑移、下锲形块（24）向上滑移，将印制电路板锁紧在箱体（2）内侧的槽内，锁紧结构简单，拆卸维修方便。

3.根据权利要求1或2所述的一种激光陀螺惯导装置，其特征在于，所述IF板（6）、导航板（8）、电源板（10）的一侧设有IF板衬板（7）、导航板衬板（9）、电源板衬板（11），所述箱体（2）内的右侧设有散热板（12）。

4.根据权利要求1所述的一种激光陀螺惯导装置，其特征在于，所述3个激光陀螺（18）上安装有陀螺屏蔽罩（19），所述IMU支架（3）的外侧设有屏蔽框（17）。