CN219996203U - 一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，属于光纤陀螺技术领域，在不依赖外部信息的前提下，依靠单轴光纤陀螺与单轴加速度计能够快速、高精度寻北。该紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪包括外筒和中心立式转轴，中心立式转轴位于外筒内，外筒顶部设置有上端盖，上端盖一侧设置有外部接口插座，中心立式转轴中部安装有陀螺仪以及控制解算板，陀螺仪接收到的数据信息传输至控制解算板；中心立式转轴顶部设置有轴承盘，轴承盘外圈与外筒内壁固定连接，且轴承盘与中心立式转轴通过交叉滚子轴承连接；外筒内设置有限位机构，限位机构包括丝杆电机、丝杠、电机法兰板、电机卡箍以及限位底座。

Description

一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪

技术领域

本实用新型属于光纤陀螺技术领域，具体涉及一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪。

背景技术

以单轴光纤陀螺与单轴加速度计作为敏感元件的高精度寻北仪，可以不依赖于外部信息，完全独立自主的获得地理北极夹角。由于寻北仪插电即用，且工作时长较短，不会产生大量热量，具有全天候、隐蔽性强、小型轻量化等特点，具有广泛的应用前景。在工程领域中可以作为隧道、矿山等井下作业前的方位基准，在军事领域中可以为武器瞄准，装甲车辆导航等提供快速、精准的方位基准，在现代化战争中的精准打击提供重要保障。

作为陆用的捷联惯性高精度测量系统的寻北仪，采用单轴光纤陀螺作为敏感地球自转角速度的元器件，区别于国内其他机械陀螺寻北仪存在的寿命低、可靠性低、抗冲击振动能力弱、结构复杂等缺点，不适用于野外、复杂环境下的运输与使用。基于单轴光纤陀螺的寻北仪能够有效的避免以上缺点，完全满足作为瞄准定向等观测设备的要求。

目前国内对寻北仪的使用要求愈发严格，除了具备高精度的特点外，还应该具备足够轻的重量、足够小的体积等特点，但是目前国内寻北仪尺寸较大、占据了操作间的大部分空间，并且重量较重，增加了车辆整体重量，导致车辆耗油严重，增加使用成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，在不依赖外部信息的前提下，依靠单轴光纤陀螺与单轴加速度计能够快速、高精度寻北。

技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，包括外筒和中心立式转轴，所述中心立式转轴位于外筒内，外筒顶部设置有上端盖，所述上端盖一侧设置有外部接口插座，所述中心立式转轴中部安装有陀螺仪以及控制解算板，陀螺仪接收到的数据信息传输至控制解算板；所述中心立式转轴顶部设置有轴承盘，所述轴承盘外圈与外筒内壁固定连接，且所述轴承盘与中心立式转轴通过交叉滚子轴承连接。

优选地，所述外筒内设置有限位机构，所述限位机构包括丝杆电机、丝杠、电机法兰板、电机卡箍以及限位底座，所述限位机构中丝杆电机与丝杠螺纹连接并且放置在限位底座中，所述电机法兰板与电机卡箍通过螺钉固定在限位底座上方，丝杆电机驱动其上的丝杠沿轴线方向往复运动，当丝杠进入到限位环凹槽中，可实现机械锁死。

优选地，所述外筒内底部设置有转位机构，所述限位机构、控制解算板、转位机构均安装在中心立式转轴两侧，且所述限位机构、控制解算板、转位机构与外筒内壁之间留有空隙，在转动过程中不会与外筒发生摩擦。

优选地，所述转位机构包括小齿轮、减速电机、大齿轮以及转位控制板，所述转位机构中的减速电机与小齿轮过盈配合，大齿轮安装在外筒底部内壁上，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述转位控制板驱动减速电机转动。

优选地，所述外筒内设置有单轴加速度计，所述单轴加速度计设于中心立式转轴内。

优选地，所述外筒内设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器设于中心立式转轴内。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型整体结构紧凑，重量轻、体积小，易于车辆装配，且以中心立式转轴作为旋转中心，在不依赖外部信息的前提下，依靠陀螺仪与单轴加速度计能够快速、高精度寻北，满足对于寻北仪小型化、轻量化设计。

附图说明：

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪的整体机构示意图；

图2为本实用新型一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪的中心立式转轴示意图；

图3为本实用新型一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪的限位机构示意图；

图4为本实用新型一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪的转位机构示意图。

附图中的标记为：1、外筒；2、上端盖；3、外部接口插座；4、限位机构；5、限位环；6、转位机构；7、陀螺仪；8、单轴加速度计；9、轴承盘；10、交叉滚子轴承；11、霍尔传感器；12、控制解算板；13、大齿轮；14、中心立式转轴；15、转位控制板；16、小齿轮；17、减速电机；18、丝杆电机；19、丝杠；20、电机法兰板；21、电机卡箍；22、限位底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施方式提供一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，其结构示意图如图1-图4所示，包括外筒1和中心立式转轴14所述中心立式转轴14位于外筒1内，外筒1顶部设置有上端盖2，外筒1设计与内部中心立式转轴14、上端盖2结构紧凑，使得该光纤陀螺寻北仪重量轻、体积小，易于车辆装配。

具体的，所述上端盖2一侧设置有外部接口插座3，所述中心立式转轴14中部安装有陀螺仪7以及控制解算板12，其中，所述外筒1内设置有单轴加速度计8，所述单轴加速度计8设于中心立式转轴14内，单轴加速度计8和陀螺仪7接收到的数据信息传输至控制解算板12；所述中心立式转轴14顶部设置有轴承盘9，所述轴承盘9外圈与外筒1内壁固定连接，且所述轴承盘9与中心立式转轴14通过交叉滚子轴承10连接。

进一步的，在本实施例中，所述外筒1内设置有限位机构4，所述限位机构4包括丝杆电机18、丝杠19、电机法兰板20、电机卡箍21以及限位底座22，所述限位机构4中丝杆电机18与丝杠19螺纹连接并且放置在限位底座22中，所述电机法兰板20与电机卡箍21通过螺钉固定在限位底座22上方。丝杆电机18驱动其上的丝杠19沿轴线方向往复运动，当丝杠19进入到限位环5凹槽中，可实现机械锁死。

进一步的，在本实施例中，所述外筒1内底部设置有转位机构6，所述限位机构4、控制解算板12、转位机构6均安装在中心立式转轴14两侧，且所述限位机构4、控制解算板12、转位机构6与外筒1内壁之间留有空隙，在转动过程中不会与外筒1发生摩擦。具体的，所述转位机构6包括小齿轮16、减速电机17、大齿轮13以及转位控制板15，所述转位机构6中的减速电机17与小齿轮16过盈配合，大齿轮13安装在外筒1底部内壁上，所述小齿轮16与大齿轮13啮合，所述转位控制板15驱动减速电机17转动。进一步的，所述外筒1内设置有霍尔传感器11，所述霍尔传感器11设于中心立式转轴14内。

工作原理：该高精度光纤陀螺寻北仪，使用时霍尔传感器11测量当前转动位置后反馈至转位控制板15，转位控制板15将当前转动位置发送至控制解算板12，当转动到目标位置后，控制解算板12发送信号给限位机构4中的丝杆电机18，丝杆电机18驱动定位销抬起或下落，其中陀螺仪7与单轴加速度计8以及其他构件连接紧密，以中心立式转轴14作为旋转中心得到寻北结果，满足对于寻北仪小型化、轻量化设计。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (6)

1.一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，包括外筒(1)和中心立式转轴(14)，其特征在于：所述中心立式转轴(14)位于外筒(1)内，外筒(1)顶部设置有上端盖(2)，所述上端盖(2)一侧设置有外部接口插座(3)，所述中心立式转轴(14)中部安装有陀螺仪(7)以及控制解算板(12)，陀螺仪(7)接收到的数据信息传输至控制解算板(12)；所述中心立式转轴(14)顶部设置有轴承盘(9)，所述轴承盘(9)外圈与外筒(1)内壁固定连接，且所述轴承盘(9)与中心立式转轴(14)通过交叉滚子轴承(10)连接。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，其特征在于，所述外筒(1)内设置有限位机构(4)，所述限位机构(4)包括丝杆电机(18)、丝杠(19)、电机法兰板(20)、电机卡箍(21)以及限位底座(22)，所述限位机构(4)中丝杆电机(18)与丝杠(19)螺纹连接并且放置在限位底座(22)中，所述电机法兰板(20)与电机卡箍(21)通过螺钉固定在限位底座(22)上方。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，其特征在于，所述外筒(1)内底部设置有转位机构(6)，所述限位机构(4)、控制解算板(12)、转位机构(6)均安装在中心立式转轴(14)两侧，且所述限位机构(4)、控制解算板(12)、转位机构(6)与外筒(1)内壁之间留有空隙。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，其特征在于，所述转位机构(6)包括小齿轮(16)、减速电机(17)、大齿轮(13)以及转位控制板(15)，所述转位机构(6)中的减速电机(17)与小齿轮(16)过盈配合，大齿轮(13)安装在外筒(1)底部内壁上，所述小齿轮(16)与大齿轮(13)啮合，所述转位控制板(15)驱动减速电机(17)转动。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，其特征在于，所述外筒(1)内设置有单轴加速度计(8)，所述单轴加速度计(8)设于中心立式转轴(14)内。

6.根据权利要求1所述的一种紧凑型高精度光纤陀螺寻北仪，其特征在于，所述外筒(1)内设置有霍尔传感器(11)，所述霍尔传感器(11)设于中心立式转轴(14)内。