CN219573088U - 一种光纤惯导结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤惯导结构，包括壳体、四个电源模块、内框架、加表座、三个陀螺仪、三个加速度计以及三个电路板；内框架安装在壳体内，为六个端开口的立体框架结构，内部由隔板分隔为空间A和空间B；一个陀螺仪安装于隔板的一个端面上，位于空间A中；另外两个陀螺仪分别位于装内框板的两个开口端，三个陀螺仪呈正交布置；三个电路板分别位于内框架的两个开口端和空间B中；加表座安装于隔板的另一端端面上，位于空间B中；三个加速度计安装于加表座上，呈正交布置。四个电源模块安装于壳体的底部。本实用新型通过优化结构，实现结构小型化，减轻装置重量，同时保证装置的密封性以及减振能力，在缩小结构尺寸的基础上提高导航的精准度。

Description

一种光纤惯导结构

技术领域

本实用新型属于导航设备技术领域，具体涉及一种光纤惯导结构。

背景技术

近年来，国际范围内对光纤惯导系统的结构尺寸、经济成本、安全性能及导航精度的要求越来越高，其中缩小结构尺寸需要依靠合理且优化的结构设计来保证内部器件的布局紧凑，而安全性能需要通过增强结构的减振防冲击能力和保证良好的密封性来提高。因此，紧凑的布局、良好的减振防冲击能力以及良好的密封性是光纤惯导系统的设计中需要重点考虑的因素。

现有的光纤惯导结构，如图1所示，一部分因内框架和加表座的设计不合理，内部器件的布局松散不紧凑，浪费过多的空间，进而导致结构尺寸增大；如图2所示，一部分因内部间隙过小，导致重要器件间产生干涉，存在安全隐患，且不利于内部空间的散热；一部分机构，如图3所示，因连接处没有做好密封处理(如连接处放置导电密封条等)，使惯导系统受到外界环境因素(如在高空中气压高等)的影响，无法在高空等环境下使用；还有一部分结构，如图4所示，因内框架和基座之间缺少隔振装置(如安装橡胶垫等)，如常规内框架和基座之间通常会直接使用螺钉进行连接固定(即为刚性连接)，使得结构减振抗冲击能力不足，外界的振动能量通过底座传到内框架上的陀螺仪和加速度计上，使采集的运动参数失准，最终导致惯导系统导航的精度降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种光纤惯导结构，通过对结构进行优化设计，使装置内部布局紧凑实现结构小型化，同时保证装置的密封性以及减振能力，并最大化的减轻装置重量，在缩小结构尺寸的基础上提高导航的精准度。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种光纤惯导结构，包括壳体、四个电源模块、内框架、加表座、三个陀螺仪、三个加速度计以及三个电路板；

所述内框架安装在壳体内，内框架为立体框架结构，共有六个开口端，且内部设有隔板；所述隔板将内框架的内部空间分为两个部分，分别为空间A和空间B；一个所述陀螺仪完全位于空间A中，安装于隔板的一个端面上；另外两个陀螺仪分别装于垂直于隔板的两个开口端，三个陀螺仪呈正交布置；

三个所述电路板分别为AD转换板、导航计算机板以及转接板；所述AD转换板与导航计算机板各位于内框架的两个开口端上；所述转接板位于空间B中，安装于隔板的另一端端面上；

所述隔板的另一端端面上还装有加表座；所述加表座与转接板并排于隔板的另一端端面上，且完全位于空间B中；三个所述加速度计安装于加表座上，呈正交布置；

所述四个电源模块安装于壳体的底部，分别为陀螺仪、AD转换板、导航计算机板以及加速度计供电。

进一步的，所述壳体包括外壳和底座；

所述底座为一端开口的壳体，其开口端加工有一圈导电密封条凹槽；所述导电密封条凹槽中装有导电密封条；

所述外壳安装于底座的开口端，并压紧于导电密封条上，使所述壳体处于密封状态。

进一步的，所述外壳的一个侧面上装有微矩形电连接器，用于连接外部装置，使所述结构能够接收外部供电并进行信息交互；所述微矩形电连接器与外壳的接触面装有密封橡胶垫。

进一步的，其特征在于，所述底座上加工有两个以上凸台A，内框架的一个开口端加工有两个以上凸台B，且所述凸台A和凸台B的位置一一对应

所述凸台A和凸台B间装有防震橡胶垫。

进一步的，所述外壳的侧面加工有散热槽。

有益效果：

(1)本实用新型的一种光纤惯导结构，所述结构包括壳体、四个电源模块、内框架、加表座、三个陀螺仪、三个加速度计以及三个电路板；内框架为立体框架结构共有六个开口端、内部设有隔板，隔板将内框架的内部空间分为两个部分，分别为空间A和空间B；一个陀螺仪完全位于空间A、安装于隔板的一个端面上，另外两个陀螺仪分别装于垂直于隔板的两个开口端，三个陀螺仪呈正交布置；电路板包括转接板，隔板的另一端端面上装有加表座，加表座与转接板并排安装于隔板的另一端端面上，且完全位于空间B，三个加速度计安装于加表座，呈正交布置，所述结构通过对内框架和加表座的结构进行优化，部件的合理摆放使所述结构内部布局紧凑，减少了占用空间，缩小了整体结构的大小。

(2)本实用新型的一种光纤惯导结构，壳体包括外壳和底座，底座上加工有一圈导电密封条凹槽，导电密封条凹槽中装有导电密封条，外壳安装于底座上，并压紧于导电密封条上，使所述结构形成一个封闭的整体，使光纤惯导装置保证磁屏蔽效果的同时具有良好的密封性。

(3)本实用新型的一种光纤惯导结构，外壳的一个侧面上装有微矩形电连接器，微矩形电连接器与外壳的接触面装有密封橡胶垫，所述密封橡胶垫，可以进一步的提高光所述结构的密封性。

(4)本实用新型的一种光纤惯导结构，底座上加工有凸台A，内框架的一个开口端加工有凸台B，凸台A和凸台B间装有防震橡胶垫，所述橡胶垫可以隔离从底座传来的振动，使所述结构具备各镇和抗冲击能力。

(5)本实用新型的一种光纤惯导结构，外壳的侧面加工有散热槽；所述散热槽在保证不影响整体强度和刚度的情况下加工于外壳，可以减轻所述结构重量的同时保证结构内部的热量能够均匀散发。

附图说明

图1为背景技术中欠缺合理的光纤惯导结构内部布局一；

图2为背景技术中欠缺合理的光纤惯导结构内部布局二；

图3为背景技术中缺乏密封性的光纤惯导结构；

图4为背景技术中缺乏减振措施的光纤惯导结构安装方式；

图5为本实用新型的外型结构示意图；

图6为本实用新型的内部结构示意图；

图7为本实用新型的底座的结构示意图；

图8为本实用新型的内框架结构示意图；

图9为本实用新型的内框架内陀螺仪的安装示意图；

图10为本实用新型的内框架内单头螺柱的安装示意图一；

图11为本实用新型的内框架内单头螺柱的安装示意图二；

图12为本实用新型的内框架上三个电路板的安装示意图；

图13为本实用新型的内框架内加表座的安装示意图；

图14为本实用新型的加表座结构示意图；

图15为本实用新型的加表座内加速度计的安装示意图；

其中，1-壳体、101-外壳、102-底座、103-微矩形电连接器、104-散热槽、1021-导电密封条凹槽、1022-凸台A、2-内框架、201-空间A、202-空间B、203-面A、204-面B、205-凸壁、206-凸台B、207-圆形通孔、208-开口端A、209-开口端B、3-加表座、301-螺纹孔A、4-陀螺仪、5-加速度计、601-AD转换板、602-导航计算机板、603-转接板、701-陀螺仪用电源模块、702-AD转换板用电源模块、703-导航计算机板用电源模块、704-加速度计用电源模块、8-单头螺柱、9-防震橡胶垫。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实施例提供了一种光纤惯导结构，如图5、图6以及图7所示，包括壳体1以及安装在壳体1内部的四个电源模块、内框架2、加表座3、三个陀螺仪4、三个加速度计5以及三个电路板；

如图8所示，所述内框架2为立体框架结构共有六个开口端，且内部设有隔板；所述隔板将内框架2的内部空间分为两个部分，各为空间A201和空间B202；所述隔板的上下两个面分别为面A203和面B204；如图9所示，所述面B204朝向的开口端两侧各加工有四个凸台B206，用于将整个内框架2结构安装于壳体1的内部；所述面A203上装有一个陀螺仪4，且陀螺仪4完全位于空间A201内；另外两个陀螺仪4各装于与面A203垂直的两个相邻的开口端，三个所述陀螺仪4呈正交布置；令该两个相邻的开口端分别为开口端A208和开口端B209，面A203朝向的开口端的两个相邻边上加工有凸壁205，即开口端A208和开口端B209延伸出L型的凸壁205，使加上凸壁205后的开口端A208和开口端B209的框架大小与陀螺仪4底部的结构大小对应，使得陀螺仪4不会高于加上凸壁205后的开口端A208和开口端B209；

如图10和图11所示，所述内框架2上装有若干个单头螺柱8；所述内框架上2上装有三个电路板，分别为AD转换板601、导航计算机板602以及转接板603；如图12和图13所示，所述AD转换板601通过螺钉与单头螺柱8的配合安装于与开口端A208相对的开口端；所述导航计算机板602通过螺钉和单头螺柱8的配合安装于面A203朝向的开口端；如图12和图13所示，所述转接板603和加表座3并排的安装于面B204上；所述转接板603通过螺钉和单头螺柱8的配合安装于面B204，且完全位于空间B202的内部；所述面B204上的加表座3通过螺钉固定于面B204的四个螺纹孔(标为加表座固定点的四个点)，且加表座3也完全位于空间B202的内部；

如图14所示，所述加表座3呈立式结构并加工有三个朝向呈正交布置的加速度计安装槽；如图15所示，三个所述加速度计5各安装于三个加速度计安装槽中，且可以保证三个加速度计5呈正交布置；所述加表座3上加工有四个螺纹孔A301，通过螺纹孔A301与螺钉配合安装于内框架2内部隔板上的四个加表座固定点上；如图10所示，所述内框架2内部隔板上加工有一个圆形通孔207，该圆形通孔207为加速度计5的一处突起于加表座3的部分腾出空间(图15中位于最下侧的加速度计5)，使装有三个加速度计5的加表座3可以完全贴合与面B204，并完全位于空间B202的内部；

如图5所示，所述壳体1包括外壳101和底座102；所述外壳101为一端开口、一端封闭的空心长方体结构；所述外壳101的一个侧面上装有两个微矩形电连接器103，且两个微矩形电连接器103与外壳101的接触面装有密封橡胶垫(图中并未标出)，可以提高结构的密封性；一个所述微矩形电连接器103通过导线与导航计算机板602电性连接，实现外部控制部件与导航计算机板602间的信息交互，另一个微矩形电连接器103通过导线与转接板603电性连接，使转接板603接收外部的供电，并传送至四个电源模块；

所述外壳101的侧面加工有散热槽104，可以减少结构重量的同时保证结构内部热量能够均匀散发；所述底座102为矩形盘装结构，底座102的四个直角处各加工有一个沉头通孔，可以将光纤惯导结构固定于其它设备中；如图6和图7所示，每个所述沉头孔周围加工有一个反向的沉头通孔，可以将外壳101固定于底座102上；

所述底座102上装有四个电源模块，即一个陀螺仪用电源模块701、一个AD转换板用电源模块702、一个导航计算机板用电源模块703和一个加速度计用电源模块704；所述四个电源模块分别为陀螺仪4、AD转换板601、导航计算机板602以及加速度计5供电；

所述底座102上加工有四个凸台A1022，内框架2的四个凸台B206通过螺钉固定于底座102上；所述内框架2的凸台B206与底座102上的凸台A1022间装有防震橡胶垫9，本实施例优选为一个，最后通过螺钉固定；所述防震橡胶垫9可以隔离从底座102传来的振动，使结构具备隔振和抗冲击能力；

所述底座102上加工有一圈导电密封条凹槽1021，用于放置导电密封条；所述导电密封条放入导电密封条凹槽1021中，当外壳101与底座102进行连接固定时，将压紧于导电密封条上，形成一个封闭的整体；所述壳体1结构可以防止光纤惯导装置与外界产生碰撞的基础上，保证磁屏蔽效果的同时具有良好的密封性；

工作原理：

三个所述加速度计5将初始运动数据传送到AD转换板601，AD转换板601对数据进行初步处理后传送至转接板603，再将数据传送给导航计算机板602；

三个所述陀螺仪4将数据传送至转接板603，通过转接板603传送至导航计算机板602；

所述导航计算机板602通过对接收到的数据的计算得到位置、速度以及姿态信息，将信息通过微矩形电连接器103传送至外部，达到导航的目的。

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

Claims (5)

1.一种光纤惯导结构，其特征在于，包括壳体、四个电源模块、内框架、加表座、三个陀螺仪、三个加速度计以及三个电路板；

所述内框架安装在壳体内，内框架为立体框架结构，共有六个开口端，且内部设有隔板；所述隔板将内框架的内部空间分为两个部分，分别为空间A和空间B；一个所述陀螺仪完全位于空间A中，安装于隔板的一个端面上；另外两个陀螺仪分别装于垂直于隔板的两个开口端，三个陀螺仪呈正交布置；

三个所述电路板分别为AD转换板、导航计算机板以及转接板；所述AD转换板与导航计算机板各位于内框架的两个开口端上；所述转接板位于空间B中，安装于隔板的另一端端面上；

所述隔板的另一端端面上还装有加表座；所述加表座与转接板并排于隔板的另一端端面上，且完全位于空间B中；三个所述加速度计安装于加表座上，呈正交布置；

所述四个电源模块安装于壳体的底部，分别为陀螺仪、AD转换板、导航计算机板以及加速度计供电。

2.如权利要求1所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述壳体包括外壳和底座；

所述外壳为一端开口的空心长方体结构；所述底座为盘装结构，底座上加工有一圈导电密封条凹槽；所述导电密封条凹槽中装有导电密封条；

所述底座安装于外壳的开口端，外壳压紧于导电密封条上，使所述壳体处于密封状态。

3.如权利要求2所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述外壳的一个侧面上装有微矩形电连接器，用于连接外部装置，使所述结构能够接收外部供电并进行信息交互；所述微矩形电连接器与外壳的接触面装有密封橡胶垫。

4.如权利要求2所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述底座上加工有两个以上凸台A，内框架的一个开口端加工有两个以上凸台B，且所述凸台A和凸台B的位置一一对应；

所述凸台A和凸台B间装有防震橡胶垫。

5.如权利要求2-4任一项所述一种光纤惯导结构，其特征在于，所述外壳的侧面加工有散热槽。