技术摘要：
本发明涉及智能高精度容错式自驱炮塔系统，包括智能系统和高精度容错式炮控伺服系统两部分；智能系统主要由火控系统和通信系统组成，与智能技术相结合，除了传统火控和通信的功能外，通信系统能够在光瞄和周视仪被击毁的情况下，能够借助其他友车测量的信息和友车的位  全部
背景技术：
为了提高炮塔的响应速度，其伺服系统动力部件通常采用高速电机，这就需要增 加多级减速器来放大输出转矩来带动载荷运动。众所周知，采用多级齿轮减速会使得炮塔 系统传动精度降低、振动与噪声增加等问题，而且齿轮传动装置中不可避免地存在传动间 隙、齿轮弹性形变和磨损问题，并且采用此方案会增加系统制造工艺难度和装配难度，也会 进一步提高座圈的后续使用维护成本。同时上述传动链中的非线性环节对火控系统的稳定 性、低速性能和稳定精度会产生重大影响，这就制约了炮塔以及火控系统性能的发挥，进而 降低了战场生存率。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有的技术的不足，提供一种智能高精度容错式自驱炮塔 系统。 本技术发明通过如下技术方案予以实现： 提供一种智能高精度容错式自驱炮塔系统，其特征在于包括智能系统和高精度容 错式炮控伺服系统两部分；智能系统主要由火控系统和通信系统组成，与智能技术相结合， 除了传统火控和通信的功能外，通信系统能够在光瞄和周视仪被击毁的情况下，能够借助 其他友车测量的信息和友车的位置，利用通信测距一体化技术和相位定位技术，确定自己 的位置和目标的位置，然后再借助友车的光瞄系统进行火力打击；高精度容错式炮控伺服 系统由自驱座圈系统和高低向伺服系统组成，它们与容错电机系统集成化设计，实现炮塔 系统的自我驱动；与传统方案相比，消除了传动间隙、振动、噪声、磨损，提高了炮塔伺服系 统精度、传动效率和智能化，提高了战斗效力和战场生存率。 所述自驱座圈系统包括容错电机系统、位置传感器、滑环、载荷；容错电机系统由 容错电机、容错驱动拓扑和容错控制器三部分组成，容错电机 容错驱动拓扑 容错控制算 法这种三重容错结构使方位向座圈系统具备带故障运行能力，在容错电机或者容错驱动拓 扑单独或者同时发生故障时，通过采用容错控制技术，均能保证系统具备一度故障容差和 一度故障运行能力，主要实现高功率密度、高可靠运行；采用容错电机与座圈一体化设计， 实现了座圈的自我驱动，取消了传动机构，从而消除了传统座圈的传动间隙，实现了高精度 和高效率运行。 所述容错电机由定子和转子两部分组成，其特征是所述容错电机定子与支撑轴承 外圈、所述滑环定子相连，然后通过支撑轴承连接件一起固定到车体上，所述容错电机定子 绕组与所述容错驱动拓扑相连；所述容错电机转子与支撑轴承内圈及座圈法兰相连，并分 为传感器端和输出端。 4 CN 111600444 A 说　明　书 2/4 页 所述位置传感器包括定子和转子两部分，所述位置传感器转子与所述容错电机转 子传感器端相连，其特征是所述位置传感器转子输出端与所述载荷相连；所述位置传感器 定子与所述滑环定子相连。通过容错电机转子的运动带动位置传感器转子运动来检测座圈 的位置和速度。 所述高低向伺服系统包括容错电机系统、位置传感器、伺服机构；容错电机系统由 容错电机、容错驱动拓扑和容错控制器三部分组成，容错电机 容错驱动拓扑 容错控制算 法这种三重容错结构使高低向伺服系统具备带故障运行能力，在容错电机或者容错驱动拓 扑单独或者同时发生故障时，通过采用容错控制技术，均能保证系统具备一度故障容差和 一度故障运行能力，主要实现高功率密度、高可靠运行；采用容错电机与伺服机构一体化设 计，实现了高低向伺服系统的自我驱动，取消了传动机构，从而消除了传统高低向伺服系统 的传动间隙，实现了高精度和高效率运行。 所述容错电机由定子和转子两部分组成，其特征是所述容错电机定子与所述伺服 机构的支撑部分、所述位置传感器定子相连，然后通过支撑部分连接件一起固定到车体上， 所述容错电机定子绕组与所述容错驱动拓扑相连；所述容错电机转子分为传感器端和输出 端，所述容错电机转子传感器端与位置传感器相连，所述容错电机转子输出端与所述伺服 机构相连。 所述位置传感器包括定子和转子两部分，所述位置传感器转子与所述容错电机转 子传感器端相连，通过容错电机转子的运动带动位置传感器转子运动来检测高低向伺服系 统的位置和速度；所述位置传感器定子与所述容错电机定子相连。 在所述通信系统的基础上，采用软扩频技术、链接序列技术、数据融合技术实现通 信测距一体化和相对定位功能。具体步骤如下：①根据软扩频系统对扩频序列正交特性的 要求，构造出具有良好自相关性和互相关性的m_Walsh复合序列；②利用到达时间差估计方 法实现炮塔系统间距离的测量功能；③经过相对运动检测、定位方程求解、定位结果融合过 程实现各个炮塔系统的相对定位；④利用②和③的结果，确定自己的位置和目标的位置，然 后再借助友车的光瞄系统进行火力打击。从而实现使用单独一个复合系统同时完成多个任 务，有效地降低了炮塔系统设备的复杂度、提高了设备的利用率，降低了设备的负担和功 耗，还能增强抗干扰能力，提高了作战部队执行任务完成能力和蜂群协作能力。 本发明与现有技术相比具有如下优点： (1)本发明的智能高精度容错式自驱炮塔系统，采用容错电机 容错驱动拓扑 容 错控制 智能技术的系统结构，其中三重容错结构使座圈系统具备带故障运行能力，在容错 电机或者容错驱动拓扑单独或者同时发生故障时，通过采用容错控制技术，均能保证系统 具备一度故障容差和一度故障运行能力，主要实现高功率密度、高可靠运行。 (2)本发明采用炮塔系统与智能技术相融合，增强炮塔系统的态势感知能力、自主 性，能够充分发挥炮塔系统在战场上的低成本、高可用、高动态、高精度、高智能、蜂群协作 优势，提高作战部队执行任务完成能力、战斗效力、战术机动性和人员及装备生存力。 (3)将炮塔系统与容错电机系统技术、智能技术相结合，使炮塔系统符合军用装备 从被动驱动到自我驱动，再到自主驱动的发展趋势，提高了炮塔系统的精度、动态性、可靠 性和智能化，进而提高了无人战车的战车任务执行力、战场生存力以及战车间的蜂群协作 能力，提升部队战场控制力、战斗胜率。 5 CN 111600444 A 说　明　书 3/4 页 (4)能够实现软件定义化炮塔系统甚至实现软件定义化战车，将使部队指挥官拥 有多种选择，能根据不同任务配备不同系列化智能炮塔系统，同时也能够战场上对炮塔系 统进行功能重新定义，使指挥官有更多的选择，提升指挥官快速决策力、组织力以及分散式 作战行动中始终保持主动力，进而使得部队具有更可靠的机动自由和更高效的协作化战斗 能力。 附图说明 下面结合附图和实施例对本技术发明进一步说明。 图1是智能高精度容错式自驱炮塔系统组成框图。 图2是自驱座圈系统组成框图。 图3是自驱座圈系统机械剖视图。 图4是高低向伺服系统组成框图。 图5是高低向伺服系统机械剖视图。 图6是智能高精度容错式自驱炮塔系统组网示意图。