CN207662410U - 一种模块化直联式三轴激光陀螺imu笼型台架 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，包括中空的立方体笼型骨架，立方体笼型骨架中三个互相空间正交的面为镂空面，立方体笼型骨架中另外三个互相空间正交的外表面的面心处均设置有多个激光陀螺谐振腔安装凸台，立方体笼型骨架内设置有六面体加速度计安装骨架，六面体加速度计安装骨架中的三个面贴合于立方体笼型骨架安装有激光陀螺谐振腔安装凸台的三个面的内表面上，六面体加速度计安装骨架的另外三个面上均设置有加速计安装孔。该装置略去安装基座，并重组电路板安装区域，充分利用台架冗余空间，大幅度缩小了系统体积。

Description

一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架
技术领域
本实用新型属于激光陀螺安装台架设备技术领域，具体涉及一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架。
背景技术
近年来，三轴激光陀螺惯性导航技术的应用领域在不断拓展，尤其是在军用、民用、星际宇航、科学探险等领域的应用越来越广泛。三轴激光陀螺惯导系统包括沿X、Y、Z三向安装的三个激光陀螺、三个加速度计、机架、机箱以及电路板等部件。
目前，惯性导航系统模型分为两种，第一是平台式惯导系统，由机架和机箱构成的实体的物理平台，机架置于机箱内，机架上设置有三个装配完整的陀螺和加速度计，实现速度和位置解算，但是该平台式惯导系统中陀螺的安装基座和屏蔽罩都比较旁大，因此增加了系统的重量和体积；其次陀螺中的谐振腔与基座在安装时存在一定的误差，且基座与机架在安装时也存在误差，并且基座和机架本身的加工也会存在误差，因而使系统的累计误差增大，这对于中高精度的惯导系统而言，会使陀螺和机架的加工精度大幅度提升，进而增加成本；第二种是捷联惯导系统，捷联惯导系统是在平台式惯导系统基础上发展而来的一种无框架系统，由三个速度陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成，陀螺和加速度计直接固接在载体上作为测量基准，惯性平台的功能由计算机完成，但是，由于惯性元件与载体直接固接，其工作环境恶劣，对惯性元件及机载计算机等部件有很高的质量要求，从而大大的增加了成本。
就惯导系统的应用和发展趋势来看，设计一种体积小、重量轻、低成本、高可靠性，具有长期稳定性的激光陀螺结构，对于激光陀螺技术的应用拓展具有重要的指导意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU 笼型台架，解决了现有激光陀螺笼型台架体积大的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，包括中空的立方体笼型骨架，立方体笼型骨架中三个互相空间正交的面为镂空面，立方体笼型骨架中另外三个互相空间正交的外表面的面心处均设置有多个激光陀螺谐振腔安装凸台，每个安装凸台朝外的一个面上设置有激光陀螺谐振腔安装孔，立方体笼型骨架内设置有六面体加速度计安装骨架，六面体加速度计安装骨架中的三个面贴合于立方体笼型骨架安装有激光陀螺谐振腔安装凸台的三个面的内表面上，六面体加速度计安装骨架同与其相对的立方体笼型骨架的三个面分别与立方体笼型骨架的三个面质心重合处连接，六面体加速度计安装骨架的另外三个面上均设置有加速计安装孔，立方体笼型骨架的八个顶点处均安装有减振器安装座。
本实用新型的特点还在于，
立方体笼型骨架安装有激光陀螺谐振腔安装凸台的三个面上还设置有角位传感器安装凸台和第一穿线孔，角位传感器安装凸台远离激光陀螺谐振腔安装凸台，且角位传感器安装凸台上朝向外的一面上设置有角位传感器安装孔，立方体笼型骨架的任意两条棱上设置有第二穿线孔。
激光陀螺谐振腔安装凸台至少设置有三个，且激光陀螺谐振腔安装凸台呈环形排列。
立方体笼型骨架内表面上还设置有电路板安装槽，电路板安装槽上至少设置有三个电路板安装孔。
激光陀螺谐振腔安装凸台通过导线与电路板安装槽连接，且该导线穿过第一穿线孔和第二穿线孔。
立方体笼型骨架中三个互相空间正交的镂空面中任意一个面上设置有外接连接器座孔，且外接连接器座孔至少设置有两个。
八个减振器安装座中至少有四个减振器安装座上设置有减重孔。
立方体笼型骨架的四个顶点处设置有四个密封屏蔽罩安装孔。
本实用新型的有益效果是，
(1)本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，将陀螺的安装面集成在台架上，谐振腔和角位传感器等部件直接安装在台架上，从而略去安装基座，并重组电路板安装区域，充分利用台架冗余空间，大幅度缩小了系统体积；
(2)本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，省去了单个陀螺基座和屏蔽罩，缩小台架整体尺寸，通过合理设置减重孔，使系统重量减轻20％以上。
附图说明
图1是本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架的结构示意图；
图2为本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架的仰视图；
图3为本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架的左视图。
图中，1.角位传感器安装凸台，2.激光陀螺谐振腔安装凸台，3. 激光陀螺谐振腔安装孔，4.角位传感器安装孔，5.减重孔，6.第一穿线孔，7.电路板安装槽，8.密封屏蔽罩安装孔，9.第二穿线孔，10.减振器安装座，11.六面体加速度计安装骨架，12.加速度计安装孔，13. 电路板安装孔，14.外接连接器座孔。
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进行详细说明。
本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，如图1所示，包括中空的立方体笼型骨架，立方体笼型骨架中三个互相空间正交的面为镂空面，立方体笼型骨架中另外三个互相空间正交的外表面的面心处均设置有多个激光陀螺谐振腔安装凸台2，激光陀螺谐振腔安装凸台2至少设置有三个，且激光陀螺谐振腔安装凸台2呈环形排列，每个激光陀螺谐振腔安装凸台2朝外的一个面上设置有激光陀螺谐振腔安装孔3，立方体笼型骨架内安装有六面体加速度计安装骨架11，六面体加速度计安装骨架11中的三个面贴合于立方体笼型骨架安装有激光陀螺谐振腔安装凸台2的三个面的内表面上，六面体加速度计安装骨架11同与其相对的立方体笼型骨架的三个面分别与立方体笼型骨架的三个面质心重合处连接，如图2所示，六面体加速度计安装骨架11的另外三个面上均设置有加速计安装孔12，所述立方体笼型骨架的八个顶点处均安装有减振器安装座10，所述八个减振器安装座10中至少有四个减振器安装座10上设置有减重孔5，立方体笼型骨架的四个顶点处设置有四个密封屏蔽罩安装孔8。
立方体笼型骨架安装有激光陀螺谐振腔安装凸台2的三个面上还设置有角位传感器安装凸台1和第一穿线孔6，角位传感器安装凸台1远离激光陀螺谐振腔安装凸台2，且角位传感器安装凸台1上朝向外的一面上设置有角位传感器安装孔4，立方体笼型骨架的任意两条棱上设置有第二穿线孔9。
立方体笼型骨架内表面上还设置有电路板安装槽7，电路板安装槽7上至少设置有三个电路板安装孔13，激光陀螺谐振腔安装凸台2 通过导线与电路板安装槽7连接，且导线穿过第一穿线孔6和第二穿线孔9。
立方体笼型骨架中三个互相空间正交的镂空面中任意一个面上设置有外接连接器座孔14，如图3所示，且所述外接连接器座孔14 至少设置有两个。
本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，具体工作原理是：
该台架为中空立方体笼型骨架，将三个激光陀螺通过激光陀螺谐振腔安装孔3分别安装在激光陀螺谐振腔安装凸台2上，在角位传感器安装孔4上安装角位传感器，在减振器安装座10上通过减重孔5 安装上减振器，在六面体加速度计安装骨架11上通过加速计安装孔 12安装三个加速度计，将密封罩通过四个密封屏蔽罩安装孔8安装在立方体笼型骨架上，将电路板通过电路板安装孔13固定在电路板安装槽7中，且电路板安装槽7中的导线通过第一穿线孔6和第二穿线孔9与激光陀螺谐振腔安装凸台2连接，两个外接连接器座孔14与外部直联式插接，实现IMU与外部直联式插接。
本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，将三个陀螺进行整体密封和屏蔽，屏蔽面积缩减40％以上，提高了密封和屏蔽的可靠性，降低了外界工作环境对系统的电磁影响；通过整体机加工模块化的台架，使陀螺的安装精度得到了保证；同时，由于省去了陀螺基座等部件，缩短了系统的中间装配环节，因此消除了与平台系统有关的误差。
本实用新型一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，打破了电路板与陀螺就近排布的设计局限性，充分考虑体积最小化的原则，将三个陀螺的电路板集中布局在一起，最大限度上利用台架冗余空间，设计布线通道，使得线路分布明晰，焊接线更易操作；同时，该台架上设置插座孔，陀螺和加速度计的引线通过插座与系统联接，使得台架模块化，实现即插即用，安装便利。

Claims (8)

1.一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，其特征在于，包括中空的立方体笼型骨架，所述立方体笼型骨架中三个互相空间正交的面为镂空面，所述立方体笼型骨架中另外三个互相空间正交的外表面的面心处均设置有多个激光陀螺谐振腔安装凸台(2)，每个所述激光陀螺谐振腔安装凸台(2)朝外的一个面上设置有激光陀螺谐振腔安装孔(3)，所述立方体笼型骨架内设置有六面体加速度计安装骨架(11)，所述六面体加速度计安装骨架(11)中的三个面贴合于所述立方体笼型骨架安装有激光陀螺谐振腔安装凸台(2)的三个面的内表面上，所述六面体加速度计安装骨架(11)同与其相对的立方体笼型骨架的三个面分别与立方体笼型骨架的三个面质心重合处连接，所述六面体加速度计安装骨架(11)的另外三个面上均设置有加速计安装孔(12)，所述立方体笼型骨架的八个顶点处均安装有减振器安装座(10)。
2.根据权利要求1所述的一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，其特征在于，所述立方体笼型骨架安装有激光陀螺谐振腔安装凸台(2)的三个面上还设置有角位传感器安装凸台(1)和第一穿线孔(6)，所述角位传感器安装凸台(1)远离所述激光陀螺谐振腔安装凸台(2)，且所述角位传感器安装凸台(1)上朝向外的一面上设置有角位传感器安装孔(4)，所述立方体笼型骨架的任意两条棱上设置有第二穿线孔(9)。
3.根据权利要求2所述的一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU 笼型台架，其特征在于，所述立方体笼型骨架内表面上还设置有电路板安装槽(7)，所述电路板安装槽(7)上至少设置有三个电路板安装孔(13)。
4.根据权利要求3所述的一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，其特征在于，所述激光陀螺谐振腔安装凸台(2)通过导线与所述电路板安装槽(7)连接，且所述导线穿过第一穿线孔(6)和第二穿线孔(9)。
5.根据权利要求1所述的一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，其特征在于，所述立方体笼型骨架中三个互相空间正交的镂空面中任意一个面上设置有外接连接器座孔(14)，且所述外接连接器座孔(14)至少设置有两个。
6.根据权利要求1所述的一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，其特征在于，所述八个减振器安装座(10)中至少有四个减振器安装座(10)上设置有减重孔(5)。
7.根据权利要求1所述的一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，其特征在于，所述激光陀螺谐振腔安装凸台(2)至少设置有三个，且所述激光陀螺谐振腔安装凸台(2)呈环形排列。
8.根据权利要求1所述的一种模块化直联式三轴激光陀螺IMU笼型台架，其特征在于，所述立方体笼型骨架的四个顶点处设置有四个密封屏蔽罩安装孔(8)。
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