CN107577249B - 一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，包括天向转位机构和水平转位机构，天向转位机构包括基座和通过平面轴承架设于基座中的竖轴，基座中设有第一力矩电机和第一旋转变压器；水平转位机构包括U型支架、第一水平轴和第二水平轴，支架的底板与竖轴的上端固定连接，第一水平轴安装于支架的右侧板上，并在支架的右侧板上设置第二力矩电机，第二水平轴安装于支架的左侧板上，并在支架的左侧板上设置第二旋转变压器，第一水平轴和第二水平轴的轴线共线；装配时，让激光捷联惯组置于支架中并使其两侧对应与第一水平轴和第二水平轴固定连接。其具有结构简单、操控方便、定位定向精确、可靠性高的优点，且集成化和自动化程度较高。

Description

一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置

技术领域

本发明涉及一种定位定向装置，具体涉及一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置。

背景技术

在军事领域，激光捷联惯组是导弹发射系统的重要组成部分。在实际应用中，激光捷联惯组需要定期标定，以保证其定位定向的可靠性。对于车载热发射系统，目前本领域标定激光捷联惯组的方法需要将其从发射车上拆下，然后将激光捷联惯组安装在精密转台上进行标定。这一方式不但工序繁琐，操作复杂，工作效率低，而且可靠性较差，自动化程度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，其具有结构简单、操控方便、定位定向精确、可靠性高的优点，可实现车载机动状态下激光捷联惯组的定位定向功能和多姿态参数的在线标定功能，其集成化和自动化程度较高。

为解决现有技术中激光捷联惯组下车标定存在的工序繁琐、操作复杂、可靠性差、自动化程度低的问题，本发明提供的一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，包括天向转位机构和水平转位机构，所述天向转位机构包括基座和通过平面轴承架设于基座中的竖轴，所述基座中分别设有用于驱动竖轴旋转的第一力矩电机和用于测量竖轴旋转角度的第一旋转变压器；所述水平转位机构包括U型支架、第一水平轴和第二水平轴，所述支架的底板与竖轴的上端固定连接，所述第一水平轴通过第一轴承水平安装于支架的右侧板上，并在支架的右侧板上设置用于驱动第一水平轴旋转的第二力矩电机，所述第二水平轴通过第二轴承水平安装于支架的左侧板上，并在支架的左侧板上设置用于测量第二水平轴旋转角度的第二旋转变压器，所述第一水平轴和第二水平轴的轴线共线；装配使用时，让激光捷联惯组置于支架中并使其两侧对应与第一水平轴和第二水平轴固定连接。

进一步的，本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，其中，所述天向转位机构，其竖轴包括竖向的轴管和设置在轴管上端的法兰盘，竖轴的法兰盘与平面轴承的内圈固定连接，平面轴承的外圈与基座的上端固定连接；所述第一力矩电机的定子与基座固定连接，第一力矩电机的转子与竖轴的轴管固定连接；所述第一旋转变压器的定子与基座固定连接，第一旋转变压器的转子与竖轴的轴管固定连接。

进一步的，本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，其中，所述水平转位机构，其第一轴承为深沟球轴承，第一轴承的外圈与支架的右侧板通过精密轴孔滑动配合，第一轴承的内圈与第一水平轴固定连接；所述第二力矩电机的定子与支架的右侧板固定连接，第二力矩电机的转子与第一水平轴固定连接。

进一步的，本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，其中，所述水平转位机构，其第二轴承为并排设置的两个角接触轴承，两个角接触轴承的外圈与支架的左侧板固定连接，两个角接触轴承的内圈与第二水平轴固定连接；所述第二旋转变压器的定子与支架的左侧板固定连接，第二旋转变压器的转子与第二水平轴固定连接。

本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置天向转位机构和水平转位机构，让天向转位机构包括基座和通过平面轴承架设于基座中的竖轴，并在基座中分别设置用于驱动竖轴旋转的第一力矩电机和用于测量竖轴旋转角度的第一旋转变压器；让水平转位机构包括U型支架、第一水平轴和第二水平轴，并让支架的底板与竖轴的上端固定连接，让第一水平轴通过第一轴承水平安装于支架的右侧板上，并在支架的右侧板上设置用于驱动第一水平轴旋转的第二力矩电机，让第二水平轴通过第二轴承水平安装于支架的左侧板上，并在支架的左侧板上设置用于测量第二水平轴旋转角度的第二旋转变压器，且让第一水平轴和第二水平轴的轴线共线。装配使用时，让激光捷联惯组置于支架中并使其两侧对应与第一水平轴和第二水平轴固定连接。由此就构成了一种结构简单、操控方便、定位定向精确、可靠性高的用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置。在实际应用中，通过控制系统让第一力矩电机驱动竖轴旋转，并通过第一旋转变压器测量竖轴的旋转角度，即可实现天向转位机构任一点的精确定位和全周精确伺服位置控制；让第二力矩电机驱动第一水平轴旋转，由于第一水平轴和第二水平轴的轴线共线并通过激光捷联惯组连接，可使激光捷联惯组、第二水平轴与第一水平轴同步旋转，并通过第二旋转变压器测量第二水平轴的旋转角度，即可实现水平转位机构任一点的精确定位和全周精确伺服位置控制。本发明通过让天向转位机构和水平转位机构构成十字正交形式，并让激光捷联惯组安装于水平转位机构的第一水平轴和第二水平轴之间，通过控制系统让天向转位机构和水平转位机构同时旋转，即可实现激光捷联惯组的定位定向功能和多姿态参数的标定功能，具有集成度和自动化程度高的特点，可有效解决激光捷联惯组下车标定存在的工序繁琐、操作复杂、可靠性差、自动化程度低等问题。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置作进一步详细说明：

附图说明

图1为本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置的示意图。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。

如图1所示本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置的具体实施方式，包括天向转位机构1和水平转位机构2。天向转位机构1具体包括基座11和通过平面轴承12架设于基座11中的竖轴13，并在在基座11中分别设置用于驱动竖轴13旋转的第一力矩电机14和用于测量竖轴13旋转角度的第一旋转变压器15。水平转位机构2具体包括U型支架21、第一水平轴22和第二水平轴23。让支架21的底板与竖轴13的上端固定连接，让第一水平轴22通过第一轴承24水平安装于支架21的右侧板上，并在支架21的右侧板上设置用于驱动第一水平轴22旋转的第二力矩电机25。让第二水平轴23通过第二轴承26水平安装于支架21的左侧板上，并在支架21的左侧板上设置用于测量第二水平轴23旋转角度的第二旋转变压器27。且让第一水平轴22和第二水平轴23的轴线共线。在装配使用时，让激光捷联惯组3置于支架21中并使其两侧对应与第一水平轴22和第二水平轴23固定连接。

通过以上结构设置就构成了一种结构简单、操控方便、定位定向精确、可靠性高的用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置。在实际应用中，通过控制系统让第一力矩电机14驱动竖轴13旋转，并通过第一旋转变压器15测量竖轴13的旋转角度，即可实现天向转位机构1任一点的精确定位和全周精确伺服位置控制；让第二力矩电机25驱动第一水平轴22旋转，由于第一水平轴22和第二水平轴23的轴线共线并通过激光捷联惯组3连接，可使激光捷联惯组3、第二水平轴23与第一水平轴22同步旋转，并通过第二旋转变压器27测量第二水平轴23的旋转角度，即可实现水平转位机构2任一点的精确定位和全周精确伺服位置控制。本发明通过让天向转位机构1和水平转位机构2构成十字正交形式，并让激光捷联惯组3安装于水平转位机构2的第一水平轴22和第二水平轴23之间，通过控制系统让天向转位机构1和水平转位机构2同时旋转，即可实现车载机动状态下激光捷联惯组3的定位定向功能和多姿态参数的在线标定功能，具有集成度和自动化程度高的特点，可有效解决激光捷联惯组下车标定存在的工序繁琐、操作复杂、可靠性差、自动化程度低等问题。

作为具体实施方式，本发明让天向转位机构1的竖轴13具体包括竖向的轴管和设置在轴管上端的法兰盘，并让竖轴13的法兰盘与平面轴承12的内圈固定连接，让平面轴承12的外圈与基座11的上端固定连接。同时，让第一力矩电机14的定子与基座11固定连接，让第一力矩电机14的转子与竖轴13的轴管固定连接。并让第一旋转变压器15的定子与基座11固定连接，让第一旋转变压器15的转子与竖轴13的轴管固定连接。这一结构的天向转位机构1具有结构紧凑、集成化程度高的优化点，且通过采用大跨距的平面轴承12可实现大倾角工况下的高精度定位定向功能。

作为具体实施方式，本发明让水平转位机构2的第一轴承24采用深沟球轴承，并让第一轴承24的外圈与支架21的右侧板通过精密轴孔滑动配合，让第一轴承24的内圈与第一水平轴22固定连接。同时，让第二力矩电机25的定子与支架21的右侧板固定连接，让第二力矩电机25的转子与第一水平轴22固定连接。本发明通过让第一轴承24采用深沟球轴承，并让其外圈与支架21的右侧板通过精密轴孔滑动配合，使其沿轴向具有一定的移动自由度，可减小摩擦阻力，保证第一水平轴22旋转的平稳性。

作为具体实施方式，本发明让水平转位机构2的第二轴承26采用并排设置的两个角接触轴承，并让两个角接触轴承的外圈与支架21的左侧板固定连接，让两个角接触轴承的内圈与第二水平轴23固定连接。同时，让第二旋转变压器27的定子与支架21的左侧板固定连接，让第二旋转变压器27的转子与第二水平轴23固定连接。本发明通过让第二轴承26采用并排设置的两个角接触轴承，其具有轴向承载能力高、旋转平稳的特点，可增强水平转位机构2的运行稳定性。

为帮助本领域技术人员理解本发明，下面对本发明一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置的运行过程作简略说明。

通过控制系统，让第一力矩电机14的定子通电，所产生的磁力就会使第一力矩电机14的转子产生旋转动作，并驱动竖轴13和第一旋转变压器15的转子旋转，第一旋转变压器15的转子相对其定子发生转动后就会输出旋转角度，即水平转位机构2和激光捷联惯组3绕天向转位机构1的旋转角度。同时，让第二力矩电机25的定子通电，所产生的磁力就会使第二力矩电机25的转生产生旋转动作，并驱动第一水平轴22、激光捷联惯组3、第二水平轴23和第二旋转变压器27的转子旋转，第二旋转变压器27的转子相对其定子发生转动后就会输出旋转角度，即激光捷联惯组3绕水平转位机构2的旋转角度。通过以上方法即可实现激光捷联惯组3的高精度定位定向功能和车载状态下的标定功能。

经实际应用表明，本发明可产生以下有益效果：通过天向转位机构和水平转位机构的高精度旋转，可实现车载机动态状下的激光捷联惯组的定位定向功能和多姿态参数的在线标定功能；通过采用大跨距平面轴承构成天向转位机构可实现大倾角工况下的高精度定位定向功能；天向转位机构和水平转位机构正交精度高，可实现自动修正正交误差。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，其特征在于，包括天向转位机构(1)和水平转位机构(2)，所述天向转位机构(1)包括基座(11)和通过平面轴承(12)架设于基座(11)中的竖轴(13)，所述基座(11)中分别设有用于驱动竖轴(13)旋转的第一力矩电机(14)和用于测量竖轴(13)旋转角度的第一旋转变压器(15)；所述水平转位机构(2)包括U型支架(21)、第一水平轴(22)和第二水平轴(23)，所述支架(21)的底板与竖轴(13)的上端固定连接，所述第一水平轴(22)通过第一轴承(24)水平安装于支架(21)的右侧板上，并在支架(21)的右侧板上设置用于驱动第一水平轴(22)旋转的第二力矩电机(25)，所述第二水平轴(23)通过第二轴承(26)水平安装于支架(21)的左侧板上，并在支架(21)的左侧板上设置用于测量第二水平轴(23)旋转角度的第二旋转变压器(27)，所述第一水平轴(22)和第二水平轴(23)的轴线共线；装配使用时，让激光捷联惯组置于支架(21)中并使其两侧对应与第一水平轴(22)和第二水平轴(23)固定连接；

所述天向转位机构(1)，其竖轴(13)包括竖向的轴管和设置在轴管上端的法兰盘，竖轴(13)的法兰盘与平面轴承(12)的内圈固定连接，平面轴承(12)的外圈与基座(11)的上端固定连接；所述第一力矩电机(14)的定子与基座(11)固定连接，第一力矩电机(14)的转子与竖轴(13)的轴管固定连接；所述第一旋转变压器(15)的定子与基座(11)固定连接，第一旋转变压器(15)的转子与竖轴(13)的轴管固定连接。

2.按照权利要求1所述的一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，其特征在于，所述水平转位机构(2)，其第一轴承(24)为深沟球轴承，第一轴承(24)的外圈与支架(21)的右侧板通过精密轴孔滑动配合，第一轴承(24)的内圈与第一水平轴(22)固定连接；所述第二力矩电机(25)的定子与支架(21)的右侧板固定连接，第二力矩电机(25)的转子与第一水平轴(22)固定连接。

3.按照权利要求2所述的一种用于标定激光捷联惯组的双轴转位装置，其特征在于，所述水平转位机构(2)，其第二轴承(26)为并排设置的两个角接触轴承，两个角接触轴承的外圈与支架(21)的左侧板固定连接，两个角接触轴承的内圈与第二水平轴(23)固定连接；所述第二旋转变压器(27)的定子与支架(21)的左侧板固定连接，第二旋转变压器(27)的转子与第二水平轴(23)固定连接。

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