CN113346628B - 一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，该系统包括双向光通信单元、无线供电单元、电机驱动单元、惯性测量单元、旋转端信息采集处理单元、固定端信息接收与处理单元。该系统在同一传输通道中，采用红外光和可见光通信实现旋转端与固定端的信息交互；采用磁耦合谐振式无线供电方法，实现特定距离下中功率高效率无线能量传输。采用无框力矩电机，结合增量式圆光栅及双读数头设计，实现高精度电机驱动单元的设计。以上关键技术能够避免线缆的缠绕及导电滑环的摩擦磨损，能够实现空间有限情况下的小体积无线信号及能量传输，提高旋转式惯导系统信息输出精度。本发明系统及方法具有实用性强、导航信息精度高的特点。

Description

一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统
技术领域
本发明涉及惯性导航系统设计技术领域，特别是涉及一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统。
背景技术
惯性导航系统的高精度、轻小型化设计，一直是水下载体长航时自主导航关键技术之一。旋转调制技术是提高惯性导航系统精度的有效手段，通过引入旋转机构，使惯性测量单元整周期转动，解调后通过整周期积分，消除或者抑制与旋转轴垂直方向的惯性传感器常值漂移及慢变误差，从而提高惯性导航系统精度。
为了灵活设计转位方案，避免线缆缠绕，现有旋转调制型惯性导航系统一般采用导电滑环，实现旋转部分与固定部分之间的接触式信号及能量传输，存在使用寿命低、长时间摩擦磨损致使可靠性下降等固有缺点，因此需要将无线信号和能量传输技术引入到旋转调制惯导系统中。
应用于旋转调制惯导系统中的无线电能传输技术主要为电磁感应式无线供电和电磁谐振式无线供电，电磁感应式无线供电传输效率随距离的增加急剧下降且对原、副边绕组的错位比较敏感；电磁谐振式无线供电传输距离较远，对原、副边绕组的错位敏感度小，更适合应用于旋转调制惯导系统中，在保证原、副边绕组存在一定间隙的情况下，实现高效率无线电能传输，如高涛、王浩、雷歌阳等人的《一种用于惯导系统的无线电能和信息传输装置》(专利号201611020309.2)，采用电磁谐振式无线供电，其所述初级电能传输绕组和信息传输绕组共用初级磁芯，次级电能传输绕组和次级信息传输绕组共用次级磁芯，无线电能和信息传输均采用磁路传递，存在互相干扰的潜在问题。
因此，针对现有无线通信及无线供电在旋转调制惯导系统中应用存在的缺点，迫切需要研究适用于旋转调制惯导系统的无线信号及能量传输方式，提高系统工作寿命及可靠性，能够实现全双工无线通信，高效率无线供电，同时能够使系统具有导航定位精度高、体积小的特点。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，该系统包括旋转部分和固定部分；所述旋转部分由惯性测量单元、旋转端信息采集处理单元、可见光接收端PCB、无线供电次级绕组、无线供电次级磁芯、增量式圆光栅、无框力矩电机转子构成；所述固定部分由红外光接收端PCB、无线供电初级磁芯、无线供电初级绕组、第一读数头、第二读数头、无框力矩电机定子、无线供电发送端PCB、电机驱动板、固定端信息接收与处理单元构成；
所述增量式圆光栅、无框力矩电机转子、第一读数头、无框力矩电机定子和电机驱动板构成电机驱动单元，其中第一读数头读取增量式圆光栅旋转角度传输至电机驱动板；无框力矩电机定子和无框力矩电机转子相互配合，所述电机驱动单元驱动无框力矩电机转子带动旋转部分以一定的转位方案转动；
所述第一读数头和第二读数头对称安装于增量式圆光栅两侧，用于补偿电机的安装偏心误差，提高测角精度；
所述无线供电发送端PCB、旋转端信息采集处理单元、无线供电初级磁芯、无线供电初级绕组、无线供电次级绕组、无线供电次级磁芯共同构成无线供电单元；其中无线供电初级绕组和无线供电次级绕组分别放置于无线供电初级磁芯和无线供电次级磁芯内部，所述无线供电发送端PCB驱动无线供电初级绕组，通过无线供电初级绕组和无线供电次级绕组之间的磁耦合谐振，为旋转部分的旋转端信息采集处理单元供电；
所述旋转部分中可见光接收端PCB与固定部分的红外光接收端PCB组成双向光通信单元；旋转端信息采集处理单元采集惯性测量单元信息，通过双向光通信单元，实现旋转部分与固定部分的信息交互；双向光通信单元将惯性测量单元数据传输给固定端信息接收与处理单元，完成单轴旋转惯导系统数据的分析处理。
进一步地，所述双向光通信单元由可见光通信和红外光通信组成，旋转端信息采集处理单元为旋转端PCB，通过红外光通信，将旋转部分的数据传输给固定端信息接收与处理单元；固定端信息接收与处理单元为旋转调制固定端PCB，通过可见光通信，将固定部分的数据传输给旋转端信息采集处理单元，实现双向光通信，且具有全双工通信功能，通信协议可以为UART协议，也可以为其他协议。
进一步地，所述双向光通信单元安装于无线供电单元的磁芯内部，同轴放置；光信号和电磁信号互不干扰，能够实现旋转部分和固定部分无线信号和能量传输的同时，减小系统体积。
进一步地，所述旋转部分上端安装无线供电次级绕组和无线供电次级磁芯，旋转部分下端安装无框力矩电机转子；无线供电单元和无框力矩电机分别放置于旋转体两端，减小漏磁对无线供电单元和无框力矩电机的影响。
进一步地，所述旋转体下端剖面图相对旋转中心成双凹字形，下端轴承安装在凹形槽中，将无框力矩电机转子安装于旋转体上，与旋转中心同轴，上端轴承和下端轴承承受轴向力和径向力，无框力矩电机只提供旋转动力，内嵌式设计能够进一步减小本系统体积；电机驱动板读取第一读数头提供的旋转体测角数据，根据转位方案控制无框力矩电机转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将双向光通信技术和无线供电技术同时引入单轴旋转惯导系统中，实现单轴旋转惯导系统中旋转部分与固定部分之间的无线信号及能量传输。本发明的优势是将双向光通信单元安装于无线供电单元的罐型磁芯内部，同轴放置，光信号和电磁信号互不干扰，能够避免线缆缠绕和导电滑环摩擦磨损等固有缺点。红外光通信和可见光通信同轴放置，利用二者光敏二极管敏感波段不同，可以实现旋转状态下旋转部分与固定部分的信息交互，具有全双工通信，体积小、可靠性高的特点。采用无框力矩电机，结合增量式圆光栅及双读数头设计，能够补偿安装偏心误差，提高测角精度，同时减小系统体积。无框力矩电机和无线供电单元分别放置于旋转体两端，能够有效减小漏磁对无线供电单元和无框力矩电机的影响。本发明能够实现空间有限情况下的小体积无线信号及能量传输，极大提高了旋转式惯导系统信息输出精度，具有体积小、可靠性高、实用性强、导航信息精度高等特点。
附图说明
图1为本发明提供的一种单轴旋转惯导系统装置局部剖面示意图；
图2为双向光通信结构示意图；
图3为单轴旋转调制系统结构示意图；
图4为磁耦合谐振式无线供电系统电路原理示意图；
图5为光通信发光二极管电路及其驱动电路原理示意图；
图6为光通信光敏二极管及其处理电路原理图。
图中符号表示，1固定端结构上盖，2红外光接收端固定盖板，3红外光接收端PCB，4可见光接收端PCB，5上端轴承，6无线供电初级磁芯，7无线供电初级绕组，8无线供电次级绕组，9无线供电次级磁芯，10固定端结构，11旋转端PCB，12增量式圆光栅，14增量式圆光栅安装螺钉，13第一读数头，15读数头转接架，16第一读数头调整螺钉，17无框力矩电机定子，18无框力矩电机转子，19下端轴承，20转接件，21碟簧，22固定端结构下盖，23第二读数头，24旋转体，25旋转体内部信息传输通道，26螺钉，27可见光发光二极管，28红外光发光二极管，29可见光光敏二极管，30红外光光敏二极管，31无线供电发送端PCB，32电机驱动板，33旋转调制固定端PCB，34旋转调制固定端光通信接口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明进一步详细说明，本发明包括但不限于下述实施例。
本发明提供了一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，如图1和图3所示，本系统包括旋转部分和固定部分，旋转部分由惯性测量单元、旋转端PCB11、可见光接收端PCB4、无线供电次级绕组8、无线供电次级磁芯9、增量式圆光栅12、增量式圆光栅安装螺钉13、无框力矩电机转子18及连接螺钉若干构成；固定部分由固定端结构上盖1、红外光接收端固定盖板2、红外光接收端PCB3、无线供电初级磁芯6、无线供电初级绕组7、固定端结构10、读数头及其转接架、无框力矩电机定子17、转接件20、碟簧21、固定端结构下盖22、无线供电发送端PCB31、电机驱动板32、旋转调制固定端PCB33及连接螺钉若干构成；其中，所述红外光接收端固定盖板2通过螺钉安装于固定端结构上盖1，固定端结构上盖1和固定端结构下盖22通过螺钉安装于固定端结构；旋转部分与固定部分通过上端轴承5和下端轴承19连接；碟簧21通过转接件20作用于旋转体24，碟簧21的使用能够在轴向空间较小的情况下，承受较大的轴向载荷；所述增量式圆光栅12、无框力矩电机转子18、第一读数头13、无框力矩电机定子17和电机驱动板32构成电机驱动单元，其中第一读数头13读取增量式圆光栅12旋转角度传输至电机驱动板32；所述电机驱动单元驱动无框力矩电机转子18带动旋转部分以一定的转位方案转动；所述无线供电发送端PCB31、旋转端信息采集处理单元、无线供电初级磁芯6、无线供电初级绕组7、无线供电次级绕组8、无线供电次级磁芯9共同构成无线供电单元；其中无线供电发送端PCB31驱动无线供电初级绕组7，通过无线供电初级绕组7和无线供电次级绕组8之间的磁耦合谐振，为旋转部分的旋转端信息采集处理单元供电；所述旋转部分中可见光接收端PCB4与固定部分红外光接收端PCB3组成双向光通信单元；所述惯性测量单元由三个正交放置的陀螺仪和三个正交放置的加速度计构成，陀螺仪测量载体相对于惯性空间的角速度，加速度计测量载体相对于惯性空间的加速度，旋转端信息采集处理单元采集惯性测量单元信息，通过双向光通信单元，实现旋转部分与固定部分的信息交互；双向光通信单元通过柔性板与固定端信息接收与处理单元中的旋转调制固定端光通信接口34相连，将惯性测量单元数据传输给固定端信息接收与处理单元，完成单轴旋转惯导系统数据的分析处理。
如图2所示，所述双向光通信单元由可见光通信和红外光通信组成，旋转端信息采集处理单元为旋转端PCB11，通过红外光通信，将旋转部分的数据传输给固定端信息接收与处理单元；固定端信息接收与处理单元为旋转调制固定端PCB33，通过可见光通信，将固定部分的数据传输给旋转端信息采集处理单元，实现双向光通信，且具有全双工通信功能，通信协议可以为UART协议，也可以为其他协议；所述双向光通信单元由红外光接收端PCB3、可见光接收端PCB4组成，红外光接收端PCB3上有可见光发光二极管27及其驱动电路、红外光光敏二极管30及其接收电路，可见光发光二极管27和红外光光敏二极管30均靠近旋转中心安装，红外光接收端PCB3通过螺钉安装在红外接收端固定盖板2上；可见光接收端PCB4上有红外光发光二极管28及其驱动电路、可见光光敏二极管29及其接收电路，红外光发光二极管28和可见光光敏二极管29均靠近旋转中心安装，可见光接收端PCB4通过螺钉安装在旋转体24上，红外光接收端PCB3和可见光接收端PCB4均为圆形，且安装圆心与旋转中心同轴，相距约5mm；
所述双向光通信单元的电路设计方法以红外光通信为例进行介绍，可见光通信电路与红外光通信电路拓扑结构相同，区别仅在于电路中选用的电阻值、电容值不同；如图5所示，所述红外发光二极管及其驱动电路由场效应管Q1、红外发光二极管D1、电阻R1及其外部接口构成；所述外部接口主要是供电线和信号线，供电线为光通信发光二极管及其驱动电路提供所需电源；信号线将场效应管Q1的栅极与旋转调制固定端PCB33上的FPGA引脚相连。根据红外发光二极管的所需的驱动电流，设计供电电源VCC、选取电阻R1的阻值；
如图6所示，红外光光敏二极管及其处理电路主要由红外光光敏二极管D1，光敏二极管专用放大器，迟滞比较器，外部接口构成；外部接口功能主要为供电线和信号线，供电线为红外光光敏二极管及其处理电路提供所需电源；信号线将比较器的输出端与旋转端PCB11上的FPGA2引脚相连，用于接收信息；所述红外光光敏二极管D2，光敏二极管用放大器，迟滞比较器电路逐级相连，通信协议为UART协议，也可以为其他协议。
所述红外发光二极管及其驱动电路集成于可见光接收端PCB4上，所述红外光光敏二极管及其处理电路集成于红外光接收端PCB3上，设计上述两块PCB相距5mm，保证红外光通信不会因旋转体转动而产生通信误码。
所述无线供电单元为磁耦合谐振式无线供电，由无线供电初级端和无线供电次级端构成；无线供电初级端由初级驱动电路、无线供电初级磁芯6、无线供电初级绕组7构成，初级驱动电路为无线供电发送端PCB31；无线供电次级端由次级处理电路、无线供电次级绕组8、无线供电次级磁芯9构成，次级处理电路集成于旋转端PCB11；无线供电初级磁芯6和无线供电次级磁芯9均为罐型结构，且尺寸完全相同，该结构的中心轴线与旋转体的中心轴线重合；无线供电初级绕组7和无线供电次级绕组8分别放置于无线供电初级磁芯6和无线供电次级磁芯9内部，均为逆时针绕制，无线供电绕组通过胶水固定在无线供电磁芯内部，无线供电次级磁芯9通过聚醚醚酮(PEEK)螺钉固定在旋转体24上，无线供电初级磁芯6通过聚醚醚酮(PEEK)螺钉安装于固定端结构上盖1；
如图4所示，所述初级驱动电路主要由直流电压DC、控制器、全桥逆变电路、初级谐振补偿电容C1和初级电感L1构成；所述控制器一般为单片机，所述全桥逆变电路主要由驱动模块和四个N沟道场效应管构成；单片机产生两路互补并带有死区的方波信号，接入驱动模块中，驱动模块的输出连接到四个N沟道场效应管，直流电压DC为N沟道场效应管供电，将初级谐振补偿电容C1和初级电感L1串联接入全桥逆变电路的输出端。电路激励频率f可以通过控制器改变，无线供电初级电路的固有频率f1由C1和L1确定，
Figure BDA0003103463000000061
所述次级处理电路主要由次级电感L2、次级谐振补偿电容C2、次级整流滤波电路、二次电源和负载构成；次级电感L2和次级谐振补偿电容C2串联，而后接入次级整流滤波电路中，将次级整流滤波电路的输出端接入二次电源DCDC中，通过二次电源实现二次稳压，电源纹波较小，可以直接为负载供电，负载为旋转体24上的旋转端PCB11，无线供电次级电路的固有频率f2由C2和L2确定，
Figure BDA0003103463000000062
当电路激励频率f与初级电路的固有频率f1和次级电路的固有频率f2相等时，无线供电系统处于谐振状态，此时电路的输出功率达到最大；M为初级绕组与次级绕组之间的互感，互感M的大小与初级绕组和次级绕组之间安装距离、磁芯尺寸、初级线圈匝数及次级线圈匝数有关，同时互感M也影响磁耦合谐振式无线供电系统的电压增益、传输效率与输出功率等系统特性参数，为了保证无线供电系统中各项参数满足工作要求且漏磁较小，所述安装距离一般小于2mm；直流电压DC越大，系统的输出功率越大，为了保证无线供电系统能够为旋转部分提供所需功率，所述直流电压一般设计为17～24V；无线供电系统的初级端及次级端均为串联谐振电容补偿，具有系统谐振点不随负载电阻变化而改变的优点；由于所述二次电源DC/DC的输入电压最大值有限，因此需要合理设计无线供电系统的电压增益，以满足二次电源输入电压要求的同时，使输出功率和传输效率也满足系统要求。
进一步地，所述双向光通信单元能够安装于无线供电单元的磁芯内部，同轴放置；光信号和电磁信号互不干扰，能够实现旋转部分和固定部分无线信号和能量传输的同时，减小系统体积。
所述旋转机构主要由无框力矩电机、增量式圆光栅12、第一读数头13、电机驱动板32构成；旋转体24下端剖面图相对旋转中心成双凹字形，下端轴承19安装在凹形槽中，将无框力矩电机转子18安装于旋转体24上，与旋转中心同轴，上端轴承5和下端轴承19承受轴向力和径向力，无框力矩电机只提供旋转动力，内嵌式设计能够进一步减小本系统体积；电机驱动板32读取第一读数头13提供的旋转体24测角数据，根据转位方案控制无框力矩电机转动；
所述该系统还具有第二读数头23，所述第一读数头13和第二读数头23对称安装于增量式圆光栅12两侧，其中，第一读数头13通过第一读数头调整螺钉16安装于读数头转接架15上，所述第一读数头调整螺钉16用于调整第一读数头13与增量式圆光栅12上下距离；因为对径安装的两个读数头产生由于安装偏心引起的角度误差大小相等，符号相反，因此可以补偿安装偏心引起的测角误差的大部分影响，提高测角精度，最终实现旋转调制惯导系统的高精度信息解调，提高导航输出信息精度。
所述旋转部分上端安装有无线供电次级绕组8和无线供电次级磁芯9，旋转部分下端安装有无框力矩电机转子18；无线供电单元和无框力矩电机分别放置于旋转体24两端，减小漏磁对无线供电单元和无框力矩电机的影响。
所述单轴旋转调制惯导误差补偿方法主要包括以下步骤：
首先，定义所述单轴旋转调制惯导误差补偿方法中所用的坐标系：地心惯性坐标系(i系，oixiyizi)，原点为地球中心，oixi轴和oiyi轴位于地球赤道平面内，其中oixi轴指向春分点，oizi轴为地球自转轴，指向北极，三轴符合右手定则；地理坐标系(l系，olxlylzl)，原点为运载体的中心，其中olxl轴指向地理东向，olyl指向地理北向，olzl轴垂直于当地旋转椭球面指向天向，三轴符合右手定则；导航坐标系(n系，onxnynzn)，选取地理坐标系为导航参考坐标系。载体坐标系(b系，obxbybzb)，原点为载体中心，obxb轴沿载体横轴指向右，obyb轴沿载体纵轴指向，obzb轴沿载体立轴指向前，三轴符合右手定则；惯性测量单元坐标系(s系，osxsyszs)，原点为惯性测量组件重心，三轴指向为惯性器件敏感轴方向；
步骤1：旋转端信息采集处理单元采集惯性测量单元信息，固定端信息接收与处理单元通过可见光通信，发送命令给旋转端信息采集处理单元，旋转端信息采集处理单元通过红外光通信，返回一帧陀螺仪
Figure BDA0003103463000000071
和加速度计
Figure BDA0003103463000000072
数据给固定端信息接收与处理单元；
步骤2：所述第一读数头13测量得到的角度为θ1，第二读数头23测量得到的角度为θ2，两者对径安装于增量式圆光栅12两侧，则补偿安装偏心后的角度测量值为θ，补偿公式为
Figure BDA0003103463000000073
角度单位均为度；
步骤3：固定端信息接收与处理单元将接收到的陀螺仪和加速度计数据，利用补偿后的同步测角信息，实现解调，电机旋转轴与Z轴同向，则s系到b系的转换矩阵为
Figure BDA0003103463000000074
其中
Figure BDA0003103463000000081
以陀螺仪为例，
Figure BDA0003103463000000082
其中，Δws为惯性测量单元坐标系下的陀螺仪误差，Δwb为载体系下的误差项，Ω为电机旋转角速度，解调时应补偿此项，导航解算算法采用纯惯导导航解算算法，在导航坐标系下解算，与旋转轴垂直的两轴传感器的常值及慢变误差会被抑制，最终输出高精度导航定位信息。
根据本发明所提供的说明书及权利要求书中的内容，能够做出多种改变。凡是在本发明权利要求基础上的改动，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，其特征在于，该系统包括旋转部分和固定部分；所述旋转部分由惯性测量单元、旋转端信息采集处理单元、可见光接收端PCB(4)、无线供电次级绕组(8)、无线供电次级磁芯(9)、增量式圆光栅(12)、无框力矩电机转子(18)构成；所述固定部分由红外光接收端PCB(3)、无线供电初级磁芯(6)、无线供电初级绕组(7)、第一读数头(13)、第二读数头(23)、无框力矩电机定子(17)、无线供电发送端PCB(31)、电机驱动板(32)、固定端信息接收与处理单元构成；
所述增量式圆光栅(12)、无框力矩电机转子(18)、第一读数头(13)、无框力矩电机定子(17)和电机驱动板(32)构成电机驱动单元，其中第一读数头(13)读取增量式圆光栅(12)旋转角度传输至电机驱动板(32)；无框力矩电机定子(17)和无框力矩电机转子(18)相互配合，所述电机驱动单元驱动无框力矩电机转子(18)带动旋转部分以一定的转位方案转动；
所述第一读数头(13)和第二读数头(23)对称安装于增量式圆光栅(12)两侧，用于补偿电机的安装偏心误差，提高测角精度；
所述无线供电发送端PCB(31)、旋转端信息采集处理单元、无线供电初级磁芯(6)、无线供电初级绕组(7)、无线供电次级绕组(8)、无线供电次级磁芯(9)共同构成无线供电单元；其中无线供电初级绕组(7)和无线供电次级绕组(8)分别放置于无线供电初级磁芯(6)和无线供电次级磁芯(9)内部，所述无线供电发送端PCB(31)驱动无线供电初级绕组(7)，通过无线供电初级绕组(7)和无线供电次级绕组(8)之间的磁耦合谐振，为旋转部分的旋转端信息采集处理单元供电；
所述旋转部分中可见光接收端PCB(4)与固定部分的红外光接收端PCB(3)组成双向光通信单元；旋转端信息采集处理单元采集惯性测量单元信息，通过双向光通信单元，实现旋转部分与固定部分的信息交互；双向光通信单元将惯性测量单元数据传输给固定端信息接收与处理单元，完成单轴旋转惯导系统数据的分析处理。
2.根据权利要求1所述的一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，其特征在于，所述双向光通信单元由可见光通信和红外光通信组成，旋转端信息采集处理单元为旋转端PCB(11)，通过红外光通信，将旋转部分的数据传输给固定端信息接收与处理单元；固定端信息接收与处理单元为旋转调制固定端PCB(33)，通过可见光通信，将固定部分的数据传输给旋转端信息采集处理单元，实现双向光通信，且具有全双工通信功能，通信协议可以为UART协议，也可以为其他协议。
3.根据权利要求1所述的一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，其特征在于，所述双向光通信单元安装于无线供电单元的磁芯内部，同轴放置；光信号和电磁信号互不干扰，能够实现旋转部分和固定部分无线信号和能量传输的同时，减小系统体积。
4.根据权利要求1所述的一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，其特征在于，所述旋转部分上端安装无线供电次级绕组(8)和无线供电次级磁芯(9)，旋转部分下端安装无框力矩电机转子(18)；无线供电单元和无框力矩电机分别放置于旋转体(24)两端，减小漏磁对无线供电单元和无框力矩电机的影响。
5.根据权利要求4所述的一种双向光通信及无线供电单轴旋转惯导系统，其特征在于，所述旋转体(24)下端剖面图相对旋转中心成双凹字形，下端轴承(19)安装在凹形槽中，将无框力矩电机转子(18)安装于旋转体(24)上，与旋转中心同轴，上端轴承(5)和下端轴承(19)承受轴向力和径向力，无框力矩电机只提供旋转动力，内嵌式设计能够进一步减小本系统体积；电机驱动板(32)读取第一读数头(13)提供的旋转体(24)测角数据，根据转位方案控制无框力矩电机转动。
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