CN2277094Y - 组合导航惯性平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是由一个二自由度陀螺组成的组合惯性导航平台,陀螺自转轴初始定位于垂直姿态,陀螺的内环组合件上安装三轴加速度计,在知道航向的情况下,利用这三个加速度积分,可以为飞行器导航;该组合导航惯性平台使用GPS系统修正惯性元件输出及其积分的误差,同时修正陀螺自转轴的漂移;内环组合件上还装有电动式偏心重块,利用重力偏心力矩,修正陀螺自转轴的漂移;惯性平台还可指示并控制飞行器的水平姿态。
Description
本实用新型涉及一种用于无人驾驶飞行器控制和导航的组合导航惯性平台。
无人驾驶飞行器特别是无人驾驶直升飞机要实现自主飞行，需要控制飞行器的姿态和对飞行器的飞行轨迹进行导航。以往导航使用的惯性平台使用了三个二自由度陀螺，结构复杂，体积和重量较大，成本也很高。
本实用新型的目的是要提供一种能用于无人驾驶飞行器控制和导航的组合导航惯性平台，其结构简单，重量轻，价格低，能同时控制飞行器的姿态和导航。
本实用新型的目的是这样实现的：惯性平台为一个二自由度陀螺，直接在该陀螺的内环组合件上安装三轴加速度计，陀螺自转轴初始定位于垂直姿态，工作时自转轴保持垂直姿态，水平方向两个加速度计的输出即为飞行器水平加速度，垂直方向加速度计的输出减去当地重力加速度即为飞行器垂直加速度，在知道航向的情况下，利用这三个加速度积分，可以为飞行器导航；该组合导航惯性平台还使用GPS系统，以修正惯性元件输出及其积分的误差，同时修正陀螺自转轴的漂移；内环组合件上还装有电动式偏心重块，在修正指令信号作用下，电磁元件驱动重块平移，利用重力偏心力矩，修正陀螺自转轴的漂移；惯性平台还可指示并控制飞行器的水平姿态。
本实用新型的惯性平台部分仅用一个二自由度陀螺，结构简单，成本低；修正装置安装在内环组合件上，利用重心偏移提供修正力矩，结构可以做得很简单。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是根据本实用新型提出的组合导航惯性平台示意图。
下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体装置的详细工作情况。
该装置包括：二自由度陀螺(1)、加速度计(2)(3)(4)、电动偏心重块机构(5)(6)、GPS系统(7)、航向仪(8)、导航控制器(9)等部分组成，其中加速度计(2)(3)(4)及电动偏心重块机构(5)(6)直接安装在二自由度陀螺(1)的内环组合件上，GPS系统(7)和航向仪(8)固连在飞行器机身上，各部件的信号连接于导航控制器(9)上。
在二自由度陀螺(1)自转轴初始定位于垂直的情况下起动陀螺，控制电动偏心重块机构(5)(6)修正自转轴姿态，使得飞行器静止时水平加速度计(2)(3)输出为零；起动稳定后，进入工作状态，飞行器在高度系统的控制下起飞，在数十秒的时间内，陀螺自转轴漂移很小，加速度计(2)(3)指示的加速度近似于飞行器的真实水平加速度，加速度计(4)的指示值减去当地重力加速度近似于飞行器纵向加速度，在利用航向仪(8)测得航向的情况下，可以形成导航回路；经过一定时间后，自转轴会产生较大漂移，加速度积分本身也会有一定误差积累，此时利用GPS系统(7)的指示，可以修正自转轴漂移，并校准飞行器的飞行轨迹；无修正信号时，电动偏心重块机构(5)(6)不动作，陀螺内环组合件重心无偏移，自转轴保持姿态不变，有修正信号时，电动偏心重块机构(5)(6)动作，陀螺内环组合件重心偏移，由于重力力矩的作用，自转轴姿态将会改变；二自由度陀螺(1)还可指示并控制飞行器的水平姿态。
Claims (1)
1、组合导航惯性平台，由二自由度陀螺(1)、加速度计(2)(3)(4)、电动偏心重块机构(5)(6)、GPS系统(7)、航向仪(8)、导航控制器(9)等部分组成，其中加速度计(2)(3)(4)及电动偏心重块机构(5)(6)直接安装在二自由度陀螺(1)的内环组合件上，GPS系统(7)和航向仪(8)固连在飞行器机身上，各部件由信号线连接于导航控制器(9)上，其特征在于：仅使用一个二自由度陀螺(1)；加速度计(2)(3)(4)直接装在内环组合件上；修正机构直接装在内环组合件，利用重力力矩修正陀螺漂移。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 96249543 CN2277094Y (zh) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 组合导航惯性平台 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN 96249543 CN2277094Y (zh) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 组合导航惯性平台 |
Publications (1)
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| CN2277094Y true CN2277094Y (zh) | 1998-03-25 |
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ID=33921096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 96249543 Expired - Fee Related CN2277094Y (zh) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 组合导航惯性平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2277094Y (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-12-27 CN CN 96249543 patent/CN2277094Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |