CN205333085U - 一种用于车载的便携式定位定向仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车载的便携式定位定向仪，包括壳体、人机交互模块、加表模块和陀螺仪；陀螺仪分别为一号陀螺仪，通过右侧盖固定在壳体内的右侧；二号陀螺仪，通过顶盖固定在壳体内的正上方；三号陀螺仪，通过后盖固定在壳体内的后方；壳体的前盖内侧设置有电源模块、外侧设置有外接接口；人机交互模块安装在壳体的正前上方，解算板通过左侧盖固定在壳体内的左侧；一号陀螺仪、二号陀螺仪、三号陀螺仪、人机交互模块、加表模块和解算板均与电源模块相连接；本实用新型具有装配方便、组件更换快捷的优势，具有较低的维护费用；此外具有定位精度高、重量轻、体积小等特点，可实现检测状态下的实时人机对话和在线调整。

Description

一种用于车载的便携式定位定向仪

技术领域

本实用新型涉及一种定位定向仪，尤其涉及一种用于车载的便携式定位定向仪。

背景技术

车载定位定向技术是指车上导航系统在载车行驶过程中精确确定其所在位置的地理坐标、北向方位及姿态角，它能引导载车行驶，并实时提供导航信息。为保证和增强车载武器系统的快速机动性，现代先进的陆地作战车辆，如自行火炮、远程火箭炮、前线侦察车、射击指挥车、导弹发射车等，一般都配备有定位定向系统。精确和快速的定位定向对增强部队的机动能力、生存能力、快速反应能力、目标捕获能力以及协同作战能力都具有不可估量的作用和意义。

目前有平台式惯性测量系统、航向保持机构加里程计、捷联惯导系统、捷联惯导加其它信息源(GPS、里程计、地理信息等)的组合导航系统等几类方案。目前，国内车载导航系统普遍采用液浮平台系统和挠性平台系统，但是这两种系统构成的车载导航系统虽然精度高，但存在启动时间长、可靠性低、维修不便等缺点，极大制约着车载武器系统的快速反应能力。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种用于车载的便携式定位定向仪。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于车载的便携式定位定向仪，包括壳体、人机交互模块、加表模块和陀螺仪；陀螺仪共三个，分为一号陀螺仪、二号陀螺仪和三号陀螺仪，均设置在壳体内，一号陀螺仪通过右侧盖固定在壳体内的右侧；二号陀螺仪顶盖固定在壳体内的正上方；三号陀螺仪后盖固定在壳体内的后方；壳体的前盖内侧设置有电源模块、外侧设置有外接接口；人机交互模块安装在壳体的正前上方，位于顶盖和前盖之间；壳体的底板上设置有加表模块；壳体内还设置有解算板；解算板通过左侧盖固定在壳体内的左侧；一号陀螺仪、二号陀螺仪、三号陀螺仪、人机交互模块、加表模块和解算板均与电源模块相连接；

加表模块包括一个加表电路板和设置在加表定尺上的三个石英挠性加速度计；加表电路板通过加表定尺安装在壳体内；三个陀螺仪和三个石英挠性加速度计分别对应成正交布置。

优选地，一号陀螺仪、二号陀螺仪、三号陀螺仪均为光纤陀螺仪。

为了方便定位定向仪的安装固定，在底板外侧的四个角均设置有安装凸台和位于安装凸台上的安装孔。

顶盖、左侧盖、右侧盖、后盖和底板均通过螺栓固定在壳体上。

外接接口为两个，分别为充电接口和数据传输接口；一个给充电池充电用，一个为数据传输用。

本实用新型实现了组件的模块化设计，具有装配方便、组件更换快捷的优势，因而具有较低的维护费用；此外本实用新型具有定位精度高、重量轻、体积小等特点，可实现检测状态下的实时人机对话和在线调整，启动反应迅速，具有操作简便适用性强的优势。

附图说明

图1为本实用新型的分解结构示意图。

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图3为本图2的底面视图。

图中：1、一号陀螺仪；2、二号陀螺仪；3、三号陀螺仪；4、壳体；5、人机交互模块；6、右侧盖；7、顶盖；8、后盖；9、前盖；10、底板；11、解算板；12、左侧盖；13、加表模块；14、安装凸台；15、安装孔；16、充电接口；17、数据传输接口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1～图3所示，本实用新型包括壳体4、人机交互模块5、加表模块13和陀螺仪；陀螺仪共三个、均设置在壳体4内，分别为一号陀螺仪1，通过右侧盖6固定在壳体4内的右侧；二号陀螺仪2，通过顶盖7固定在壳体4内的正上方；三号陀螺仪3，通过后盖8固定在壳体4内的后方；壳体4的前盖9内侧设置有电源模块、外侧设置有外接接口；人机交互模块5安装在壳体4的正前上方，位于顶盖7和前盖9之间；人机交互模块5采用嵌入式操作系统设计，可实现对定位定向仪的实时设定、人机对答和定位定向测量数据的显示。

壳体4的底板10上设置有加表模块13；加表模块13包括一个加表电路板和设置在加表定尺上的三个石英挠性加速度计；加表电路板通过加表定尺安装在壳体内；三个陀螺仪和三个石英挠性加速度计分别对应成正交布置，构成了定位定向仪的惯性测量单元(InertialMeasurementUnit，IMU)坐标系，用于检测转角和加速度。

壳体4内还设置有解算板11；解算板11通过左侧盖12固定在壳体4内的左侧，用于处理陀螺和加表模块传送的数据，实现定位和定向功能。

本实用新型的一号陀螺仪1、二号陀螺仪2、三号陀螺仪3、人机交互模块5、加表模块13和解算板11均与电源模块相连接。为了便于固定和安装，底板10外侧的四个角均设置有安装凸台14和位于安装凸台14上的安装孔15。

顶盖7、左侧盖12、右侧盖6、后盖8和底板10均通过螺栓固定在壳体4上。电源模块包括电源板和与电源板连接的充电电池。外接接口为两个，分别为充电接口16和数据传输接口17；充电接口16给充电池充电用，数据传输接口17为数据传输用。

本实用新型的一号陀螺仪1、二号陀螺仪2、三号陀螺仪3均为光纤陀螺仪。光纤陀螺仪(FiberOpticalGyro,FOG)是一类基于萨格纳克(Sagnac)效应工作的惯性测量传感器，具有寿命长、启动时间短、抗冲击、可靠性高、对地球重力加速度不敏感、动态范围大等特点，目前作为角速率敏感元件被广泛应用于捷联惯导系统中。Sagnac效应的原理为：在惯性空间下，环形光路绕垂直于光路平面进行旋转时，其内部相对传播的两列光波将会受到光路惯性运动的影响，产生对应的光程差,发生相干光波的干涉现象。由于该光程差对应的相位差与环形光路的旋转角速率之间有相关的内在联系，因此对光路中产生的干涉光强信号进行检测与计算即可求解出环形光路的旋转角速率。

捷联惯导系统(StrapdownInertiaNavigationSystem,SINS)是一种不对外辐射信号且不受外界干扰的自主导航系统，基本原理建立在牛顿力学定律基础上，利用惯性测量元件(包括加速度计、陀螺仪等)测量载体相对于惯性空间的运动参数，包括位置、速度及姿态。工作时可以仅依靠系统本身，就能够在全天候环境下及全球范围内进行隐蔽自主的三维空间定位定向。本方案采用光纤陀螺仪和加速度表构成捷联惯导系统，采用零速修正技术，实现高精度导航。该方案硬件结构简单，具有体积小、重量轻、低成本等优点，且可靠性好、耐冲击震动、环境适应能力强，比较适合于陆用导航。

而光纤陀螺仪捷联惯导系统与平台系统相比，省去复杂的机械平台部分，极大降低系统的成本，提高系统的可靠性和可维修性。同时，光纤陀螺仪固有的优点，特别是快速启动、标度系数稳定、抗强冲击振动等特点，使其适合于陆用捷联惯导系统，提高武器系统的快速反应速度。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于车载的便携式定位定向仪，包括壳体(4)、人机交互模块(5)、加表模块(13)和陀螺仪；其特征在于：所述陀螺仪共三个，分为一号陀螺仪(1)、二号陀螺仪(2)和三号陀螺仪(3)，均设置在壳体(4)内；所述一号陀螺仪(1)通过右侧盖(6)固定在壳体(4)内的右侧；二号陀螺仪(2)通过顶盖(7)固定在壳体(4)内的正上方；三号陀螺仪(3)通过后盖(8)固定在壳体(4)内的后方；所述壳体(4)的前盖(9)内侧设置有电源模块、外侧设置有外接接口；所述人机交互模块(5)安装在壳体(4)的正前上方，位于顶盖(7)和前盖(9)之间；所述壳体(4)的底板(10)上设置有加表模块(13)；所述壳体(4)内还设置有解算板(11)；所述解算板(11)通过左侧盖(12)固定在壳体(4)内的左侧；所述一号陀螺仪(1)、二号陀螺仪(2)、三号陀螺仪(3)、人机交互模块(5)、加表模块(13)和解算板(11)均与电源模块相连接；

所述加表模块(13)包括一个加表电路板和设置在加表定尺上的三个石英挠性加速度计；所述加表电路板通过加表定尺安装在壳体内；所述三个陀螺仪和三个石英挠性加速度计分别对应成正交布置。

2.根据权利要求1所述的用于车载的便携式定位定向仪，其特征在于：所述一号陀螺仪(1)、二号陀螺仪(2)、三号陀螺仪(3)均为光纤陀螺仪。

3.根据权利要求1所述的用于车载的便携式定位定向仪，其特征在于：所述底板(10)外侧的四个角均设置有安装凸台(14)和位于安装凸台(14)上的安装孔(15)。

4.根据权利要求1所述的用于车载的便携式定位定向仪，其特征在于：所述顶盖(7)、左侧盖(12)、右侧盖(6)、后盖(8)和底板(10)均通过螺栓固定在壳体(4)上。

5.根据权利要求1所述的用于车载的便携式定位定向仪，其特征在于：所述外接接口为两个，分别为充电接口(16)和数据传输接口(17)。