一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構的製作方法

2023-06-03 22:13:41

一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供的是一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構，該系統結構包括底座、IMU組件、外罩及磁屏蔽罩，在底座上安裝有IMU組件，IMU組件由IMU支架、光纖陀螺和加速度計組成，其中光纖陀螺和加速度計都安裝在IMU支架上，磁屏蔽罩安裝在底座上屏蔽外部幹擾磁場，IMU支架的內部空腔中安裝有IF板及兩塊高度集成的導航計算機板，電源板布置在底座上有利於散熱，X向、Y向和負Z向光纖陀螺安裝位與X方向、Y方向和負Z方向三個加速度計安裝位相應布置。具有結構緊湊、滿足海上使用環境的特點，結合船上現場環境及慣性導航設備要求而設計的光纖陀螺船用捷聯羅經結構具備體積小、能適應海上鹽霧和恆定磁場的惡劣工作環境。
【專利說明】一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於慣性導航【技術領域】，特別涉及一種船用的光纖陀螺捷聯羅經結構。
【背景技術】
[0002]光纖慣性導航設備由於其精度高、動態範圍大、可靠性高、響應快、使用壽命長等優點，引起了國內外廣泛的研究。光纖慣組在導航領域佔據優勢日趨明顯，是導航設備的重要發展方向。目前，船用光纖捷聯羅經結構體積大，同時現有捷聯羅經結構不能很好的適應海上鹽霧現場工作環境及恆定磁場幹擾的缺點。因此，具有體積小、抗恆定磁場、密封性好及耐海上鹽霧環境的光纖捷聯羅經是光纖陀螺捷聯慣性導航設備的發展趨勢和需求。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構緊湊、滿足海上使用環境的光纖陀螺船用捷聯羅經結構，結合船上現場環境及慣性導航設備要求而設計的光纖陀螺船用捷聯羅經結構具備體積小、能適應海上鹽霧和恆定磁場的惡劣工作環境。
[0004]本實用新型解決以上技術問題所採用的技術方案是:由底座、外罩、磁屏蔽罩及IMU支架，在MU支架上安裝有六個傳感模塊，傳感模塊由X方向、Y方向和負Z方向三個光纖陀螺和X方向、Y方向和負Z方向三個加速度計組成，該六個傳感器模塊通過螺釘固定在MU支架上，電源板安裝在底座上，其中所述的X方向、Y方向和負Z方向光纖陀螺安裝位與X方向、Y方向和負Z方向三個加速度計安裝位相應布置，以保證共軸同心且兩兩垂直；並且三個加速度計為嵌入式安裝結構，使得三個加速度計與MU支架幾何中心距離最小，減小了杆臂效應為實現高精度慣導提供了結構基礎，其中，在底座上設計有矩型安裝槽，安裝材質為鋁鍍銀的防水導電密封圈，外罩與底座聯接後，密封圈完全被容納在底座安裝槽內，使得系統結構具有水汽密封性能和電磁屏蔽性能。
[0005]進一步特徵，X方向、Y方向及負Z方向的三個光纖陀螺和X方向、Y方向及負Z方向三個加速度計都安裝於頂U支架，並且所述的X方向、Y方向及負Z方向加速度計和光纖陀螺相應布置，可以保證三個加速度計和三個光纖陀螺共軸且平行於參考坐標系的三個正交主軸方向。三個加速度計安裝位採用嵌入式設計，使得三個加速度計與MU支架幾何中心的距離最小，減小了加速度計的杆臂效應。電源板、負Z向光纖陀螺嵌入在底座內，節省了安裝空間，使得結構更加緊湊。
[0006]進一步特徵，在底座上設計有矩型安裝槽，安裝材質為鋁鍍銀的防水導電密封圈，外罩與底座聯接後，密封圈完全被容納在底座安裝槽內。使得系統結構具有水汽密封性能和電磁屏蔽性能。
[0007]進一步特徵，安裝在底座上的全封閉磁屏蔽罩結構來屏蔽外部幹擾光纖陀螺的磁場，磁屏蔽罩選用耐衝擊、高磁導率為224000mH/m的軟磁合金1J79。
[0008]進一步特徵，為了耐海上鹽霧環境條件對沒有精度要求的外罩採用噴塗丙烯酸油漆的保護方式，對有精度要求的結構底座採用硬質陽極氧化+研磨的方式。這樣滿足海上鹽霧黴菌環境又實現了輕量化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型主視圖。
[0010]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0011]圖3為圖1的B-B剖視圖。
[0012]圖4為磁屏蔽上罩的三維框圖。
[0013]圖5為磁屏蔽座的三維框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施對本實用新型作進一步詳細說明。
[0015]實施例，如圖1?圖5所示，由底座1、外罩2、磁屏蔽罩9及MU支架3，在MU支架3上安裝有六個傳感模塊，傳感模塊由X方向、Y方向和負Z方向三個光纖陀螺7和X方向、Y方向和負Z方向三個加速度計6組成，該六個傳感器模塊通過螺釘固定在IMU支架3上，電源板8安裝在底座上I，其中所述的X方向、Y方向和負Z方向光纖陀螺安裝位與X方向、Y方向和負Z方向三個加速度計安裝位相應布置，以保證共軸同心且兩兩垂直；並且三個加速度計為嵌入式安裝結構，使得三個加速度計與MU支架幾何中心距離最小，減小了杆臂效應為實現高精度慣導提供了結構基礎，其中，在底座I上設計有矩型安裝槽，安裝材質為鋁鍍銀的防水導電密封圈，外罩2與底座I聯接後，密封圈完全被容納在底座安裝槽內，使得系統結構具有水汽密封性能和電磁屏蔽性能。
[0016]所述的三個光纖陀螺7和三個加速度計6都固定在IMU支架3上且三個光纖陀螺及三個加速度計安裝位兩兩垂直，同時頂U支架採用加強筋和減重槽設計，，所述MU支架內部空腔中安裝有IF板4及兩塊導航計算機板5。
[0017]所述的底座I上設計有矩型安裝槽，槽內安裝有材質為鋁鍍銀的防水導電密封圈。
[0018]通過安裝在底座上I的全封閉磁屏蔽罩9結構來包裹IMU組件從而有效屏蔽外部磁場幹擾光纖陀螺7,磁屏蔽罩選用耐衝擊、磁導率為224000mH/m軟磁合金1J79.[0019]所述的底座和MU支架採用鋁合金7A04，外罩採用鋁合金2A12，對外罩2採用噴塗丙烯酸油漆的保護方式，對底座I採用硬質陽極氧化+研磨的方式。
[0020]本實用新型實現緊湊結構的方案是，合理布置器件，充分利用空間。採用將三個加速度計對應安裝在三個光纖陀螺下面，同時將電源板、負Z向光纖陀螺安裝在底座內，減小了羅經尺寸。採用IF板和導航計算機板安裝在MU支架的內腔中，大大減小了羅經的內部結構尺寸。
[0021]本實用新型實現滿足海上使用環境的方案是，在底座上安裝由1J79軟磁材料製成的屏蔽罩有效屏蔽外部磁場幹擾光纖陀螺。使得羅經設備可以具備磁屏蔽功能。底座上加工有密封槽，導電密封圈安裝在槽內。導電密封圈使底座與外罩成為一個導電體，同時避免了灰塵及水滴進入設備內部，使得羅經設備具備良好密封性。同時對沒有精度要求的外罩結構區域採用噴塗丙烯酸油漆的保護方式，對有精度要求的底座結構區域採用硬質陽極 氧化+研磨的工藝，使羅經結構能夠滿足海上使用環境。
【權利要求】
1.一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構，其特徵在於:由底座(I)、外罩(2)、磁屏蔽罩(9)及頂U支架(3)，在MU支架(3)上安裝有六個傳感模塊，傳感模塊由X方向、Y方向和負Z方向三個光纖陀螺(X)和X方向、Y方向和負Z方向三個加速度計(6)組成,該六個傳感器模塊通過螺釘固定在MU支架(3)上，電源板⑶安裝在底座上(I)，其中所述的X方向、Y方向和負Z方向光纖陀螺安裝位與X方向、Y方向和負Z方向三個加速度計安裝位相應布置，以保證共軸同心且兩兩垂直；並且三個加速度計為嵌入式安裝結構，使得三個加速度計與MU支架幾何中心距離最小，減小了杆臂效應為實現高精度慣導提供了結構基礎，其中，在底座(I)上設計有矩型安裝槽，安裝材質為鋁鍍銀的防水導電密封圈，外罩(2)與底座(I)聯接後，密封圈完全被容納在底座安裝槽內，使得系統結構具有水汽密封性能和電磁屏蔽性能。
2.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構，其特徵在於，三個光纖陀螺(7)和三個加速度計(6)都固定在IMU支架(3)上且三個光纖陀螺及三個加速度計安裝位兩兩垂直，同時MU支架採用加強筋和減重槽設計，所述MU支架內部空腔中安裝有IF板(4)及兩塊導航計算機板(5)。
3.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構，其特徵在於，底座(I)上設計有矩型安裝槽，槽內安裝有材質為鋁鍍銀的防水導電密封圈。
4.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構，其特徵在於，通過安裝在底座上(I)的全封閉磁屏蔽罩(9)結構來包裹MU組件從而有效屏蔽外部磁場幹擾光纖陀螺(7)，磁屏蔽罩選用耐衝擊、磁導率為224000mH/m軟磁合金1J79。
5.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺船用捷聯羅經結構，其特徵在於，底座和IMU支架採用鋁合金7A04，外罩採用鋁合金2A12，對外罩(2)採用噴塗丙烯酸油漆的保護方式，對底座(I)採用硬質陽極氧化+研磨的方式。
【文檔編號】G01C21/16GK203587116SQ201320755903
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】黃帥, 李均田, 賴智華, 李大琦, 蘇長青 申請人:九江精密測試技術研究所