logo好方法网

一种高可靠性单轴冗余光纤陀螺惯性测量装置


技术摘要:
本发明一种高可靠性单轴冗余光纤陀螺惯性测量装置,具有可靠性高、抗力学环境能力强、装配工艺好、模块化程度高等优点。本发明设计了纵截面L型的系统本体,具有足够的结构固有频率,抗力学性能好,为光纤陀螺仪和光学基准镜提供高精度稳定安装面。系统电路、电源组件等  全部
背景技术:
光纤陀螺装置是一种基于Sagnac效应的全固态惯性仪表,用来测量载体的角速 率,在大量卫星中应用于姿态控制,是卫星姿态控制系统中关键组成单元。 卫星姿态控制需要测量3个正交方向的角速率。由于应用环境和功能要求不同,一 些卫星需要在某一个方向上具有更高的精度或者可靠性,考虑到重量、体积和经济原因,往 往会采用三轴陀螺装置 单轴陀螺装置组合的方式,增加特定方向上的精度控制或者可靠 性。单轴冗余光纤陀螺仪具有测量精度高、冗余性好的特点,往往在一些高可靠性、长寿命 的卫星系统中应用。
技术实现要素:
本发明的目的在于:克服现有技术上的不足,提供一种高可靠性单轴冗余光纤陀 螺惯性测量装置,设计了纵截面L型的系统本体,具有足够的结构固有频率,抗力学性能好, 为光纤陀螺仪和光学基准镜提供高精度稳定安装面。系统电路、电源组件等振动敏感部件 分别进行了减振设计,使整个装置抗力学性能大大加强;同时兼顾散热要求,对热耗最大的 电源组件进行了散热设计;本发明具有良好的装配工艺性,各零部件分区域安装,具有操作 空间大、可视化装配的优点,保证装配可靠性。 本发明的技术方案是:一种高可靠性单轴冗余光纤陀螺惯性测量装置,包括系统 本体作为主体结构支撑两个光纤陀螺仪、两个系统电路、电源部分、一个底盖、三个对外电 连接器、外罩和光学基准镜,其中: 两个光纤陀螺仪方向相反安装在系统本体上部,安装方向水平,电源部分垂直安 装在光纤陀螺仪旁边的系统本体上,外罩固定在系统本体上,共同将两个光纤陀螺仪和电 源部分保护起来,形成电磁密封,三个对外电连接器安装到系统本体右侧,焊线端通到系统 本体的底腔内,光学基准镜安装到系统本体顶部,两个系统电路平铺安装到系统本体的底 腔内,并由底盖形成密封腔体; 所述一个光纤陀螺仪、一个系统电路和电源部分组成主份单轴光纤陀螺系统,另 一个光纤陀螺仪、另一个系统电路和电源部分组成备份单轴光纤陀螺系统; 所述系统本体纵截面呈L型,上窄下宽;所述系统本体L型上端为两个光纤陀螺仪 提供同轴反向安装面,顶部提供光学基准镜安装面;所述系统本体的中间部分安装电源部 分;所述系统本体的一端安装对外电连接器;所述系统本体的底部长方形凹糟与底盖形成 一个独立的空间,安装两个系统电路。 所述电源部分采用分层安装、顶部辅助固定的方式,包括电源组件I、电源组件II、 支架I、二次电源电路、支架II、两组内部电连接器、十二个限位垫柱、十二个限位垫片和二 4 CN 111595338 A 说 明 书 2/4 页 十四个T型减振垫; 所述电源组件I通过四个减振点安装于系统本体上,所述电源组件II通过四个减 振点安装于电源组件I的限位垫柱上,所述支架I和二次电源电路通过四个减振点安装于电 源组件II的限位垫柱上,所述支架II通过螺钉安装到支架I的限位垫柱上,两组内部电连接 器通过螺钉安装到支架II上,同时,支架II与系统本体侧面通过五个螺钉直接连接固定。 一个光纤陀螺仪、一个系统电路和电源组件I组成主份单轴光纤陀螺系统,另一个 光纤陀螺仪、另一个系统电路和电源组件II组成备份单轴光纤陀螺系统。 所述电源组件I、电源组件II和支架I分别采用四点方式进行单独减振,每个减振 点由一个限位垫柱,一个限位垫片,两个T型减振垫组成。 所述系统本体和电源组件I之间,以及所述电源组件I和所述电源组件II之间,均 粘贴有铍铜簧片,铍铜簧片处于半压紧状态。 所述支架II上有四个凸台,凸台沿支架II的长边方向开有螺纹孔,两组内部电连 接器平铺在支架II上,并通过两两成对的凸台固定。 所述两个系统电路安装于系统本体底部,分别采用六点减振方式,每个减振点由 一个限位垫柱,一个限位垫片,一个T型减振垫和1个环形减振垫组成。 所述外罩厚度为1mm,安装到系统本体上,除底部有二十二个螺钉固定外,在外罩 顶部有四个安装螺钉。 本发明与现有技术相比的优点在于: (1)本发明设计纵截面L型的系统本体,下宽上窄,具有足够的结构固有频率,同时 对系统电路、电源组件等振动敏感零部件分别进行了减振设计,电源部分采用分层安装、顶 部辅助固定的方式,避免了悬臂梁结构的出现;上罩属于薄壳结构,在上罩底部和顶部分别 设置固定点,使装置整体具有很好的抗力学性能; (2)本发明兼顾了减振和散热的要求,通过铍铜簧片对热耗最大的电源组件进行 散热,铍铜簧片粘贴在本体和电源组件、两个电源组件之间,处于半压紧状态,具有较好的 散热效果,可将热量快速传递到系统本体,散热路径短,同时铍铜簧片本身具有良好的弹 性,不影响电源组件的减振效果; (3)本发明具有良好的装配工艺性,仪表部分、电源部分和系统电路部分分区域安 装,具有开阔的操作空间,各部分均可实现可视化装配,整个装配和走线过程中均无盲装环 节,可以有效保证装配的可靠性,装置内部连接采用电连接器的形式,模块化设计,提高了 装配和返修工艺性。 附图说明 图1为本发明单轴冗余光纤陀螺装置的构成示意图; 图2为本发明单轴冗余光纤陀螺装置的剖面示意图; 图3为本发明中系统本体结构示意图; 图4为本发明中电源部分安装及加固示意图; 图5为本发明中电源组件散热示意图,其中(a)为主份电源组件工作时的散热示意 图,(b)为备份电源组件工作时的散热示意图; 图6为本发明中电源组件减振示意图。 5 CN 111595338 A 说 明 书 3/4 页
分享到:
收藏