CN219064532U - 一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光纤捷联惯导技术领域，具体涉及一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统。包括：系统机箱(1)、电子组件(2)、光纤陀螺IMU组件(3)，所述机箱(1)由前盖板(4)、机箱主体(5)，上盖板(6)组成，机箱主体(5)分为电子腔(7)与台体腔(8)，台体腔(8)与电子腔(7)为两个独立的腔体，所述电子组件(2)安装于所述电子腔(7)内，所述光纤陀螺IMU组件(3)安装于所述台体腔(8)内，通过上盖板(6)实现台体腔密封。本实用新型采用集成技术，可将重量减少30％，尺寸降低10％，同时提高了光纤惯导系统的热、低气压、振动等环境适应性设计。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤捷联惯导技术领域，具体涉及一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统。
背景技术
光纤捷联惯导对热场、磁场、低气压等环境敏感，且随着新一代战机对惯导系统小型化、轻量化、复杂环境下使用要求日益提升，想要兼顾温度场优化、高力学性能、功能应用复杂与小型化非常困难，迫切需要一种惯导小型化新型集成技术，实现集小型化、热设计、高性能力学指标、高环境适应性设计于一体的光纤捷联惯导系统设计，满足导航系统市场开拓。
实用新型内容
本实用新型的目的：提出一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，最大限度利用空间拓扑排布，通过该集成技术使得系统保证热设计优化同时使惯导整体架构紧凑、体积重量大幅降低，重量降低30％，尺寸缩小10％。
本实用新型的技术方案：
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，包括：系统机箱(1)、电子组件(2)、光纤陀螺IMU组件(3)；所述机箱(1)包括前盖板(4)、机箱主体(5)，上盖板(6)，所述机箱主体(5)前后间隔分为电子腔(7)与台体腔(8)，所述台体腔(8)与所述电子腔(7)为两个独立的腔体；所述电子组件(2)安装于所述电子腔(7)内，通过所述前盖板(4)实现电子腔密封；所述光纤陀螺IMU组件(3)安装于所述台体腔(8)内，通过上盖板(6)实现台体腔密封。
在一个可能的实施例中，所述电子组件(2)包括：电源载板单元、信号载板单元、结构冷板(15)；所述电源载板单元与所述信号载板单元前后组合安装于所述结构冷板(15)后，所述电源载板单元正面与所述前盖板(4)组合安装。
在一个可能的实施例中，所述电源载板单元包括电源载板(9)、二次电源子卡(10)、接收机子卡(14)；所述电源载板(9)上开设有用于所述二次电源子卡、以及所述接收机子卡(14)插入的预留安装孔位，所述二次电源子卡(10)、接收机子卡(14)分别通过螺栓固定于所述电源载板(9)上的预留安装孔位位置。
在一个可能的实施例中，所述信号载板单元包括信号载板(11)、导航计算机子卡(12)、IF变换器(13)；所述信号载板(11)背面分别安装有IF变换器(13)，导航计算机子卡(12)，所有子卡与载板通过接插件对插实现电信号连接，通过螺栓连接实现结构安装。
在一个可能的实施例中，所述电源载板(9)背面与所述结构冷板(15)通过螺栓固定连接，所述信号载板(11)正面与所述结构冷板(15)通过螺栓固定连接。
在一个可能的实施例中，所述前盖板(4)通过外围整圈阵列螺钉与所述电源载板(9)连接，在前盖板中上部分设计圆形通槽，实现电源载板(9)连接器安装，前盖板正面均有向上、向下的突出面，实现接口连接器(SMA、1553B)的安装，再者设计阵列矩形槽，实现整体散热。
在一个可能的实施例中，为实现二次电源子卡(10)中功率器件散热，前盖板(4)内壁设计有方形阵列凸台，与二次电源子卡(10)中功率器件紧密贴合，为二次电源子卡(10)中功率模块提供散热路径。
本实用新型的优点：本实用新型涉及一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，考虑到多约束条件，重量轻、尺寸小、功能全、环境适应性完备，在具体设计时，发现想要兼顾轻量化小型化与热设计、环境适应性设计较为困难。而运用本集成技术，可将重量减少30％，尺寸降低10％，同时提高了光纤惯导系统的热、低气压、振动等环境适应性设计。
附图说明：
图1为本实用新型优选实施例的光纤惯导系统示意图；
图2为本实用新型优选实施例的机箱结构示意图；
图3(a)为本实用新型优选实施例的电子组件示意图；
图3(b)为本实用新型优选实施例的机箱与电子组件复合化排布设计示意图；
图中各部件用数字表示如下：
1－系统机箱、2－电子组件、3－光纤陀螺IMU组件、4－前盖板、5－机箱主体、6－上盖板、7－电子腔、8－台体腔、9－电源载板、10－二次电源子卡、11－信号载板、12－导航计算机子卡、13－IF变换器、14－接收机子卡、15－结构冷板。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
本实用新型涉及一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导设计集成技术，所述集成技术采用机箱结构设计与电子设备功能设计复合化集成设计思路，一方面使光纤捷联惯导系统机箱结构除传统箱体支撑外还担负电子组件拓扑优化安装、结构冷板散热、IMU与电子组件热隔离等功能，一方面使电子组件除传统系统供电、计算输出功能外还具备结构力学支撑、提高系统机箱结构固有频率等功能、避免机箱过约束设计，经过复合化设计后，可最大限度利用空间拓扑排布，保证热设计优化的同时使惯导整体架构紧凑、体积重量大幅降低(重量降低30％，尺寸缩小10％)。
如图1所示，一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，包括：系统机箱(1)、电子组件(2)、光纤陀螺IMU组件(3)。
如图2所示，所述机箱(1)由前盖板(4)、机箱主体(5)，上盖板(6)组成，机箱主体(5)分为电子腔(7)与台体腔(8)，所述台体腔(8)含光纤陀螺IMU组件(3)，台体腔(8)与电子腔(7)为两个独立的腔体，降低电子腔温度对光纤陀螺IMU组件(3)的影响，保证光纤热环境良好，且通过密封电缆与上盖板(6)实现台体腔密封，降低气压变化率对光纤的影响。
如图3(a)所示，所述电子腔(7)安装电子组件(2)，电子组件(2)包括：电源载板(9)、二次电源子卡(10)、信号载板(11)、导航计算机子卡(12)、IF变换器(13)、接收机子卡(14)、结构冷板(15)；与传统SRU竖插式结构不同，利用机箱结构完成散热、电路组件安装支撑，机箱外壁与冷板合二为一，所述电子组件去除母线板，减少冷板、锁紧条、多余电气连接等重量负担。
电子腔部分，分为两层，其中电源载板(9)、二次电源子卡(10)、接收机子卡(14)与机箱前盖板(4)的部分结构件安装在一起，为第一层。所述前盖板(4)通过外围整圈阵列螺钉与电源载板(9)连接，在前盖板中上部分设计圆形通槽，实现电源载板(9)连接器安装，前盖板正面均有向上、向下的突出面，实现接口连接器(SMA、1553B)的安装，再者设计阵列矩形槽，实现整体散热。所述电源载板(9)正面安装二次电源子卡(10)与接收机子卡(14)；背面通过结构冷板(15)与信号载板(11)采用螺栓连接，为实现二次电源子卡(10)中功率器件散热，前盖板(4)内壁设计有方形阵列凸台，与二次电源子卡(10)中功率器件紧密贴合，为二次电源子卡(10)中功率模块提供散热路径。
电子腔部分，第二层安装信号载板(11)、IF变换器(13)、导航计算机子卡(12)，所述信号载板(11)背面左侧安装IF变换器(13)，右侧安装导航计算机子卡(12)，所有子卡与载板通过接插件对插实现电信号连接，通过螺栓连接实现结构安装。
电子腔第一层与第二层结构通过螺栓连接实现结构安装，如图3(b)所示，电子组件(2)与前盖板(4)整体组成前盖板组件(16)。
经过结构功能复合化集成设计后，功率电子组件一方面以最大面积同机箱前面板、结构冷板紧密连接，增大散热面积同时优化散热途径，另一方面通过前盖板设计的凸台垫柱实现热量直接传导至金属材料，热设计性能良好；再者电子组件与前盖板组合后对机箱纵向予以结构支撑，增强机箱的结构强度与刚度，实现光纤捷联惯导系统整体架构紧凑体积重量大幅降低(重量降低30％，尺寸缩小10％)的同时，热性能与结构抗振强度得以提高。
Claims (7)
1.一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，其特征在于，包括：系统机箱(1)、电子组件(2)、光纤陀螺IMU组件(3)，所述机箱(1)由前盖板(4)、机箱主体(5)，上盖板(6)组成，机箱主体(5)分为电子腔(7)与台体腔(8)，台体腔(8)与电子腔(7)为两个独立的腔体，所述电子组件(2)安装于所述电子腔(7)内，所述光纤陀螺IMU组件(3)安装于所述台体腔(8)内，通过上盖板(6)实现台体腔密封。
2.根据权利要求1所述的一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，其特征在于，所述电子组件(2)包括：电源载板单元、信号载板单元、结构冷板(15)；所述电源载板单元与所述信号载板单元前后组合安装于所述结构冷板(15)后，所述电源载板单元正面与所述前盖板(4)组合安装。
3.根据权利要求2所述的一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，其特征在于，所述电源载板单元包括电源载板(9)、二次电源子卡(10)、接收机子卡(14)；所述电源载板(9)上开设有用于所述二次电源子卡、以及所述接收机子卡(14)插入的预留安装孔位，所述二次电源子卡(10)、接收机子卡(14)分别通过螺栓固定于所述电源载板(9)上的预留安装孔位位置。
4.根据权利要求2所述的一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，其特征在于，所述信号载板单元包括信号载板(11)、导航计算机子卡(12)、IF变换器(13)；所述信号载板(11)背面分别安装有IF变换器(13)，导航计算机子卡(12)，所有子卡与载板通过接插件对插实现电信号连接，通过螺栓连接实现结构安装。
5.根据权利要求4所述的一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，其特征在于，所述电源载板(9)背面与所述结构冷板(15)通过螺栓固定连接，所述信号载板(11)正面与所述结构冷板(15)通过螺栓固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，其特征在于，为实现二次电源子卡(10)中功率器件散热，前盖板(4)内壁设计有方形阵列凸台，与二次电源子卡(10)中功率器件紧密贴合。
7.根据权利要求1所述的一种结构功能复合化集成的光纤捷联惯导系统，其特征在于，前盖板(4)设计圆形通槽，实现电源载板(9)连接器安装，前盖板正面均有向上、向下的突出面，实现接口连接器的安装，再者设计阵列矩形槽，实现整体散热。
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