CN218349514U - 一种新型光纤惯导结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型光纤惯导结构，通过对安装框架结构的优化，实现了陀螺仪、加速度计和电路板的紧凑布局安装，且空间合理，实现了光纤惯导总体结构上的小型化，进而通过防护壳、减振支架、以及与外部支架间的减振器，进一步保证了惯导的导航精度和安全性。

Description

一种新型光纤惯导结构

技术领域

本公开涉及导航设备技术领域，具体涉及一种新型的光纤惯导结构。

背景技术

近年来，国际范围内对结构尺寸小、经济成本低、安全性能高和导航精度准的光纤惯导系统需求要求越来越高，其中结构尺寸和安全性能是光纤惯导结构设计中重点考虑的因素。

现有的光纤惯导结构，其内部重要器件的布局经常出现空间利用不合理的情况，有的是浪费过多空间，导致整体结构尺寸过大，有的是器件之间间隙过小，有可能发生干涉，存在安全隐患，如图1所示；以及图2所示的保护壳外形尺寸的厚度大，图3所示的直接通过螺钉与外部连接等的弊端。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种结构紧凑，尺寸重量减小，安全性好的新型光纤惯导结构。

本公开提供的新型光纤惯导结构，包括：第一安装支架，第二安装支架，第一和第二减振支架，第一和第二防护壳，其中：

第一安装支架采用方框结构，用于安装三个相互正交布置的陀螺仪；同时在该支架的一个面上有向外伸出的安装立柱，用于固定安装所需的电路板，包括一个电源板和一个系统板，两个板为上下布置；

第二安装支架用于安装三个相互正交布置的加速度计，固定于第一安装支架框内空间；

第一和第二减振支架，通过螺钉连接固定于配备三个陀螺仪、三个加速度计和电路板的第一安装支架两个相对的面上；

第一和第二防护壳，对向包围第一安装支架及其配备的陀螺仪和电路板，露出所述减振支架向外伸出的安装点。

进一步地，所述电路板通过螺钉固定于第一安装支架上。

进一步地，所述第二安装支架采用卧式设计，长宽高三个方向上的尺寸基本平均。

进一步地，所述防护壳通过螺钉固定于所述减振支架上。

进一步地，所述防护壳壁厚为2-3mm。

进一步地，还包括第三安装支架，用于将整个惯导系统连接固定在其他载体上，所述第三安装支架为环状结构，环绕所述防护壳外围，通过橡胶减振器与所述减振支架向外伸出的安装点进行螺钉连接固定。

本公开提供的新型光纤惯导结构，通过对安装框架结构的优化，实现了陀螺仪、加速度计和电路板的紧凑布局安装，且空间合理，实现了光纤惯导总体结构上的小型化，进而通过防护壳、减振支架、以及与外部支架间的减振器，进一步保证了惯导的导航精度和安全性。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：①在常规方框型结构的基础上引出安装立柱，用于固定电路板，使惯性器件和电路板的结构实现了一体化，结构简洁紧凑，避免了传统结构中采用额外的安装支架固定电路板，导致整体布局分散、且引入较多零散结构件的弊端；②基于总体安装布局的优化，在不影响结构强度和刚度的情况下，防护壳的外形尺寸和厚度相较传统均得到了降低；③惯导系统与载体之间的连接以往普遍是利用螺钉进行连接固定，本公开增加了橡胶减振器，隔绝了外界振动对导航精度的影响；④加速度计的安装支架采用卧式设计，长宽高三个方向上的尺寸较为平均，没有某一个方向上的尺寸特别大，使其占有空间较小，有利于其他器件的安装，使得内部布局变得合理且紧凑。

附图说明

图1为欠缺合理的光纤惯导内部布局；

图2为外形尺寸和厚度较大的保护壳体；

图3为外部结构无减振的连接方式；

图4为根据本公开的光纤惯导示例性实施例总体结构示意图；

图5为安装支架A结构示意图；

图6为安装支架C结构示意图；

图7为减振支架结构示意图；

图8为防护壳结构示意图；

图9为安装支架B结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本公开提供了一种新型光纤惯导结构，包括：

第一安装支架，即总体安装支架，用于安装陀螺仪、电路板、以及为加速度计及其安装支架提供放置空间；

第二安装支架，安装加速度计；

第一和第二减振支架，安装于总体安装支架上，为惯性器件提供振动缓冲；

第一和第二防护壳，为上述部件提供保护。

附图4-9提供了一种根据本公开的示例性新型光纤惯导结构实施例。如图中所示，该实施例包括：

(1)安装支架A(第一安装支架)

如附图5所示，本公开中，总体安装支架的结构相比于传统的方框型结构有较大的优化：

传统的结构需要额外的安装支架固定所需要的电路板，这样使得电路板的位置布局变得分散且不紧凑，而且还引入了较多零散的结构件；而安装支架A优化了常规方框型的设计，在此结构基础上，在结构的一侧设计出4个安装立柱，立柱上有螺纹孔，通过螺钉链接来固定电路板，而本公开所需要的电路板有两块，正好可以通过较长的螺钉连接将其固定在这4个安装立柱上，并且保证它们为上下布置，使结构变得一体化，没有出现额外的安装支架，避免了传统结构中内部器件布局不合理的情况。

如附图4所示，安装支架A上安装惯性测量器件和电路板，其中惯性测量器件为三个相互正交布置的陀螺仪；电路板为一个电源板和一个系统板，沿引出的安装立柱上下布置。

(2)安装支架C(第二安装支架)

如附图6所示，本公开中安装支架C的结构相比于传统的立式结构也有较大的优化：

传统的立式安装支架在长宽方向上的尺寸较小，高度方向上的尺寸较大，这样使得三个加速度计是沿高度方向呈相互正交布置，由此导致立式结构在高度方向上占用的空间和体积比较大，压缩了整个系统中其他器件的安装空间，导致内部器件布局不合理；而本公开中的安装支架C将立式改为卧式结构，这种结构使长宽高三个方向上的尺寸较为平均，没有某一个方向上的尺寸特别大，使其占有空间较小，有利于其他器件的安装，使得内部布局变得合理且紧凑。

如附图4(b)所示，安装支架C用于安装三个相互正交布置的加速度计，固定于第一安装支架框内。

(3)减振支架D和E

如附图7所示，减振支架D和E通过螺钉固定在安装支架A上下两侧。

(4)防护壳F和防护壳G

如附图8所示，防护壳F和G将上述结构完整地包围起来，形成一个封闭整体，只露出减振支架D和E的安装孔，目的是防止内部结构与外部结构产生磕碰，破坏系统的导航功能。作为优选，防护壳的壁厚为2-3mm，最大化减轻系统的重量。

现有的光纤惯导结构多是安装在一较厚且尺寸较大的壳体内部，目的是防止内部结构与外界发生碰撞或者冲击，如图2所示，而本公开采取了安装支架A和C后，可以在不影响结构强度和刚度的情况下，使防护壳的外形尺寸和厚度相较之前得到明显的降低。

(5)安装支架B(第三安装支架)

如附图9所示，本实施例还包括安装支架B。安装支架B与减振支架D和E通过4个橡胶减振器进行螺钉连接固定，最后将整个惯导系统通过安装支架B的其他孔位进行螺钉连接固定在其他载体上。以往，惯导系统与外部的安装方式普遍是利用螺钉进行连接固定，如图3所示，本公开增加了橡胶减振器，以隔绝外界振动对导航精度的影响。

综上所述，本实用新型提出的惯导结构可合理安装惯性测量器件和电路板，外形尺寸较小，内部排布紧凑，且能够保证系统安全并达到较高精度。

进一步地，对本实施例的安装布置详细说明如下：

在安装支架C上通过螺钉连接固定三个互相正交布置的加速度计，如图6所示；

在安装支架A上分别通过螺钉连接固定三个互相正交布置的陀螺仪和两块电路板，其中电路板为电源板和系统板，为上下布置，电源板在下系统板在上；

将装有加速度计的安装支架C通过螺钉连接固定在安装支架A上，得到惯性测量单元如图4所示；

在安装支架A的上下两侧螺钉连接固定两个减振支架D和E，如图7所示；

将防护壳F和G通过螺钉连接固定在惯性测量单元左右两侧，其中防护壳F在左防护壳G在右，如图8所示；

最后通过4个橡胶减振器利用螺钉连接将图8所示的结构固定在安装支架B上，如图9所示，然后即可通过安装支架B上其他的安装孔固定在外部载体上。

可见，示例性实施例提出了一种可合理安装惯性测量器件和电路板的安装支架A，它能够保证三个陀螺仪相互正交布置，三个加速度计相互正交布置，电路板上下布置；依据此安装支架A，在不影响结构强度和刚度的情况下，防护壳的外形尺寸和厚度相较之前均得到了降低；增加了橡胶减振器，以隔绝外界振动对导航精度的影响；防护壳可以防止内部结构与外部结构产生磕碰，破坏系统的导航功能。由此，通过此新型结构能够保证惯导系统达到较高精度，并且内部结构尺寸小，安全性大大提高。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型光纤惯导结构，其特征在于，包括：第一安装支架，第二安装支架，第一和第二减振支架，第一和第二防护壳，其中：

第一安装支架采用方框结构，用于安装三个相互正交布置的陀螺仪；同时在该支架的一个面上有向外伸出的安装立柱，用于固定安装所需的电路板，包括一个电源板和一个系统板，两个板为上下布置；

第二安装支架用于安装三个相互正交布置的加速度计，固定于第一安装支架框内空间；

第一和第二减振支架，通过螺钉连接固定于配备三个陀螺仪、三个加速度计和电路板的第一安装支架两个相对的面上；

第一和第二防护壳，对向包围第一安装支架及其配备的陀螺仪和电路板，露出所述减振支架向外伸出的安装点。

2.如权利要求1所述的惯导结构，其特征在于，所述电路板通过螺钉固定于第一安装支架上。

3.根据权利要求1所述的惯导结构，其特征在于，所述第二安装支架采用卧式设计，长宽高三个方向上的尺寸基本平均。

4.根据权利要求1所述的惯导结构，其特征在于，所述防护壳通过螺钉固定于所述减振支架上。

5.根据权利要求1所述的惯导结构，其特征在于，所述防护壳壁厚为2-3mm。

6.根据权利要求1-5中任一所述的惯导结构，其特征在于，还包括第三安装支架，用于将整个惯导系统连接固定在其他载体上，所述第三安装支架为环状结构，环绕所述防护壳外围，通过橡胶减振器与所述减振支架向外伸出的安装点进行螺钉连接固定。

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