CN114046806A - 一种高精度姿态模拟回转装置 - Google Patents

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Abstract

一种高精度姿态模拟回转装置，包括固定底座，所述固定底座上端设有测试平台，测试平台上端分别设有旋转测试组件和姿态模拟组件，所述测试平台包括安装在固定底座上的台体组件，台体组件的输出端连接旋转平台，所述旋转测试组件和姿态模拟组件安装在旋转平台上，所述台体组件上还设有与旋转测试组件连接的外测试接口组件，所述姿态模拟装置包括固定平板、俯仰角度调整装置、方位电机安装座、方位连接连杆、方位伺服电机、俯仰连接连杆、俯仰电机安装座、俯仰伺服电机、过渡平板、姿态调整安装座、惯组安装平板。本发明能够模拟实现飞行姿态下俯仰和方位角度变化，极大的提高了姿态模拟回转装置的精度和稳定性。

Description

一种高精度姿态模拟回转装置
技术领域
本发明涉及一种高精度姿态模拟回转装置。
背景技术
飞行姿态模拟器用于惯导产品测试和半实物仿真，是用来模拟飞行器空中转角姿态、速度及加速度特性，从而对惯导设备性能进行标定，检测或标定惯性器件以及检验制导系统的性能。目前随着飞行器精确性和快速性的不断提高，对惯性测试系统的精度和机动性指标的要求越来越高，因此需要更高精度和动态性能的模拟器来对惯导、制导系统进行测试标定。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种高精度姿态模拟回转装置，以解决上述背景技术中的问题，能够用于模拟飞行器空中转角姿态，实现飞行姿态下俯仰和方位角度变化，具备高动态精度和运行稳定性。
为实现上述目的而采取的技术方案是，一种高精度姿态模拟回转装置，包括固定底座，所述固定底座上端设有测试平台，测试平台上端分别设有旋转测试组件和姿态模拟组件，所述测试平台包括安装在固定底座上的台体组件，台体组件的输出端连接旋转平台，所述旋转测试组件和姿态模拟组件安装在旋转平台上，所述台体组件上还设有与旋转测试组件连接的外测试接口组件，所述姿态模拟装置包括固定在旋转平台上的固定平板，固定平板上端设有过渡平板，过渡平板上端设有惯组安装平板；所述过渡平板的一端下侧通过俯仰角度调整装置与固定平板连接，过渡平板的另一端通过方位电机安装座安装有方位伺服电机，方位伺服电机通过方位连接连杆与固定平板的一端连接；所述惯组安装平板的一端下侧通过姿态调整安装座与过渡平板连接，惯组安装平板的另一端通过俯仰电机安装座安装有俯仰伺服电机，俯仰伺服电机通过俯仰连接连杆与过渡平板的一端连接。
进一步，所述固定底座下端通过地脚螺栓固定，固定底座的底部均布有3个调平装置，所述调平装置为调平地脚。
进一步，所述外测试接口组件采用密封型屏蔽性强的J5系列连接器，所述外测试接口组件安装在台体组件的外插座板上，所述外测试接口组件与旋转测试组件电性连接。
进一步，所述旋转平台与台体组件的输出端连接，并绕输出轴连续无限旋转，回转精度为0.5"，具有高动态和静态性能，实现高精度定位。
进一步，所述旋转测试组件为数据信号传输的中间转接装置，所述旋转测试组件包括定子和转子。
有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
本发明对惯组设备的方位、俯仰角度定位来模拟实际方位和俯仰的姿态角，进行相关试验测试；其结构设计合理，具有高精度特性，工作方式简便，易于实现，具有很好的实用性和适用性，具有重要的工程实用价值。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中姿态模拟装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。
如图1、2所示，一种高精度姿态模拟回转装置，包括固定底座2，所述固定底座2上端设有测试平台4，测试平台4上端分别设有旋转测试组件5和姿态模拟组件6，所述测试平台4包括安装在固定底座2上的台体组件41，台体组件41的输出端连接旋转平台42，所述旋转测试组件5和姿态模拟组件6安装在旋转平台42上，所述台体组件41上还设有与旋转测试组件5连接的外测试接口组件3，所述姿态模拟装置6包括固定在旋转平台42上的固定平板7，固定平板7上端设有过渡平板15，过渡平板15上端设有惯组安装平板17；所述过渡平板15的一端下侧通过俯仰角度调整装置8与固定平板7连接，过渡平板15的另一端通过方位电机安装座9安装有方位伺服电机11，方位伺服电机11通过方位连接连杆10与固定平板7的一端连接；所述惯组安装平板17的一端下侧通过姿态调整安装座16与过渡平板15连接，惯组安装平板17的另一端通过俯仰电机安装座13安装有俯仰伺服电机14，俯仰伺服电机14通过俯仰连接连杆12与过渡平板15的一端连接。
所述固定底座2下端通过地脚螺栓18固定，固定底座2的底部均布有3个调平装置1，所述调平装置1为调平地脚。
所述外测试接口组件3采用密封型屏蔽性强的J5系列连接器，所述外测试接口组件3安装在台体组件41的外插座板上，所述外测试接口组件3与旋转测试组件5电性连接。
所述旋转平台42与台体组件41的输出端连接，并绕输出轴连续无限旋转，回转精度为0.5"，具有高动态和静态性能，实现高精度定位。
所述旋转测试组件5为数据信号传输的中间转接装置，所述旋转测试组件5包括定子和转子；旋转测试组件5采用轴支撑型整体结构，环体组件的环片采用定位组环模定位、电刷定位板采用模板制作，通过机械接口部分驱动转动部分和静止部分产生相对的旋转运动，实现转动部分和静止部分的360°连续正向、反向运转。
所述测试平台4采用立式结构，由精密机械轴系支承，包括主轴、高精度角接触球轴承、永磁直流力矩电机、高精度角度元件。
本发明中，在姿态模拟装置6上设计X、Y方向上完全相同的固定孔位，用于惯组设备的安装固定，所述姿态模拟装置6可以进行俯仰和方位角度变化的模拟，设有高精度测角元件，保证控制精度和平稳性；惯组设备的输出数据信号通过旋转测试组件5和外测试接口组件3传输到外部控制器进行解算处理，旋转测试组件5采用定转子的运动方式，通过相对旋转的方式将数据信号从旋转平台42上传输到外测试接口组件3，外测试接口组件3采用密封型屏蔽性强的J5系列连接器；呈三角均布的3个调平装置1的调平方式，通过调节可以使高精度姿态模拟回转装置处于水平面上，固定底座2用于支撑整个高精度姿态模拟回转装置，旋转平台42可以绕Z轴方向连续无限旋转，具有高动态和静态性能，回转精度能够达到0.5"，实现高精度定位。
本发明的工作原理是，所述高精度姿态模拟回转装置是用来模拟惯组设备在方位和俯仰的姿态角度变化下，敏感轴输出数据信息，进行数据解算处理，得到相关姿态信息的装置。姿态模拟装置6实现方位角和俯仰角度姿态的位置模拟，旋转测试组件5用于将被测惯组设备的数据信息从设备上传输到外测试接口组件3，调平装置1用于调节整个装置的水平度，固定底座2用于支撑整个高精度姿态模拟回转装置，测试平台4用于安装姿态模拟装置6，并能够实现Z轴的自旋转。
所述姿态模拟装置6上的方位伺服电机11通过方位电机安装座9安装于过渡平板15的一端，通过方位连接连杆10与固定平板7的一端相连，俯仰角度调整装置8上下固定连接于固定平板7和过渡平板15之间；当需要调整俯仰角度时，通过控制俯仰伺服电机14的正转和反转，实现定位，从而实现姿态角度的模拟。
所述姿态模拟装置6上的俯仰伺服电机14通过俯仰电机安装座913安装于惯组安装平板17的一端，通过俯仰连接连杆12与过渡平板15的一端相连，姿态调整安装座16上下固定连接于惯组安装平板17和过渡平板15之间；当需要调整方位角度时，通过控制方位伺服电机11的正转和反转，实现定位，从而实现姿态角度的模拟。
本发明中，所述姿态模拟装置6实现方位角和俯仰角度姿态的位置模拟，旋转测试组件5用于将被测惯组设备的数据信息从设备上传输到外测试接口组件3，调平装置1用于调节整个装置的水平度，固定底座2用于支撑整个高精度姿态模拟回转装置，测试平台4用于安装姿态模拟装置6，并能够实现Z轴的自旋转。具有结构设计合理，成本低，工作方式简便，易于实现的特点，具有很好的实用性和适用性，以及重要的工程实用价值。

Claims (6)

1.一种高精度姿态模拟回转装置，包括固定底座（2），其特征在于，所述固定底座（2）上端设有测试平台（4），测试平台（4）上端分别设有旋转测试组件（5）和姿态模拟组件（6），所述测试平台（4）包括安装在固定底座（2）上的台体组件（41），台体组件（41）的输出端连接旋转平台（42），所述旋转测试组件（5）和姿态模拟组件（6）安装在旋转平台（42）上，所述台体组件（41）上还设有与旋转测试组件（5）连接的外测试接口组件（3），所述姿态模拟装置（6）包括固定在旋转平台（42）上的固定平板（7），固定平板（7）上端设有过渡平板（15），过渡平板（15）上端设有惯组安装平板（17）；所述过渡平板（15）的一端下侧通过俯仰角度调整装置（8）与固定平板（7）连接，过渡平板（15）的另一端通过方位电机安装座（9）安装有方位伺服电机（11），方位伺服电机（11）通过方位连接连杆（10）与固定平板（7）的一端连接；所述惯组安装平板（17）的一端下侧通过姿态调整安装座（16）与过渡平板（15）连接，惯组安装平板（17）的另一端通过俯仰电机安装座（13）安装有俯仰伺服电机（14），俯仰伺服电机（14）通过俯仰连接连杆（12）与过渡平板（15）的一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度姿态模拟回转装置，其特征在于，所述固定底座（2）下端通过地脚螺栓（18）固定，固定底座（2）的底部均布有3个调平装置（1），所述调平装置（1）为调平地脚。
3.根据权利要求1所述的一种高精度姿态模拟回转装置，其特征在于，所述外测试接口组件（3）采用密封型屏蔽性强的J5系列连接器，所述外测试接口组件（3）安装在台体组件（41）的外插座板上，所述外测试接口组件（3）与旋转测试组件（5）电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种高精度姿态模拟回转装置，其特征在于，所述旋转平台（42）与台体组件（41）的输出端连接，并绕输出轴连续无限旋转，回转精度为0.5"，具有高动态和静态性能，实现高精度定位。
5.根据权利要求1所述的一种高精度姿态模拟回转装置，其特征在于，所述旋转测试组件（5）为数据信号传输的中间转接装置，所述旋转测试组件（5）包括定子和转子，采用轴支撑型整体结构，环体组件的环片采用定位组环模定位、电刷定位板采用模板制作，通过机械接口部分驱动转动部分和静止部分产生相对的旋转运动，实现转动部分和静止部分的360°连续正向、反向运转。
6.根据权利要求1所述的一种高精度姿态模拟回转装置，其特征在于，所述测试平台（4）采用立式结构，由精密机械轴系支承，包括主轴、高精度角接触球轴承、永磁直流力矩电机、高精度角度元件。
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