[发明专利]对平台式惯性导航系统速率通道的改进方法

说明书

技术领域

本发明属于平台式惯性导航系统惯性平台控制回路技术，涉及对平台式惯性导航系统速率通道的改进方法。

背景技术

对于四环三轴平台来说，当飞机做“翻筋斗”的机动飞行时，为了保证惯性稳定平台实现外横滚环的正常翻滚，同时也确保使平台能够正确地作为飞机航向、姿态的参考基准，我们所采用的方案就是在外横滚环伺服回路中加入速率通道。原速率通道设计中存在两个问题：

1、速率通道的开启控制部分在未开启之前有漏信号，造成飞机做极限飞行时，出现稳定回路故障；

2、扶稳转换开关在扶正状态时，不能将稳入信号完全接地短路，造成横滚在大角度时惯导系统一上电，出现稳定回路故障。

导致平台式惯性导航系统在部队使用时故障率比较高，这给部队的正常训练和飞行安全都带来很大的问题，甚至影响到国家领空的安全。因此，急需对速率通道进行设计上的改进和完善，以满足惯性导航系统正常的工作。

发明内容

本发明的目的是：针对平台式惯性导航系统速率通道设计存在的两个问题进行改进，解决飞机做极限机动飞行和横滚在大角度时惯导一上电工作异常的问题，继而提高惯性导航系统的可靠性，降低系统的故障率，提升我军的战斗力，提出一种对平台式惯性导航系统速率通道的改进方法。

本发明的技术方案是：

速率通道包括交放解调滤波、俯仰旋变控制的开启控制、第一级直流放大器、扶正/稳定转换开关、第二级直流放大器，突变的内环旋变信号经过交放解调滤波输入给俯仰旋变控制的开启控制中的场效应管的输入端，俯仰旋变控制的开启控制中的场效应管的控制端接电阻，电阻的阻值为1kΩ到7kΩ，俯仰旋变控制的开启控制的控制角度为80°±2°，俯仰旋变控制的开启控制中的场效应管的输出端接到第一级直流放大器，第一级直流放大器的输出经扶正/稳定转换开关中的场效应管的输入端再接到第二级直流放大器的输入端，扶正/稳定转换开关中的场效应管的控制端接二级管的正极，扶正/稳定转换开关中的场效应管的输出端接二级管的负极并接地，扶正/稳定转换开关中的场效应管的控制端与扶稳转换控制信号相接，扶正/稳定转换开关中的场效应管的导通电阻小于等于20Ω。

本发明的优点是：通过装备使用中暴露的问题，找出原设计中存在的缺陷，并通过最少的改动，解决了飞机极限机动飞行和横滚在大角度时惯导一上电工作异常的问题，提高了惯性导航系统边界使用时的可靠性和稳定性，降低了系统的故障率，减少了核心元器件的损坏率，节约了系统的维修成本。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为场效应管的特性图；

图3为本发明扶正/稳定转换开关的示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

平台式惯性导航系统速率通道，基于一个输入信号源内滚旋变信号经过一个由交流放大、参考解调和滤波器组成的交放解调滤波1、由俯仰旋变控制开启控制2、第一级直流放大器3、控制扶正状态和稳定状态的扶正/稳定转换开关4、第二级直流放大器5、最后再经过功率放大器进一步放大后直接输入给平台的执行机构力矩电机。它的特征在于：俯仰旋变控制的开启控制2在速率通道未开启前有较大漏信号，扶正/稳定转换开关4在扶正阶段不能完全将速率通道断开的问题直接影响着速率通道的正常工作。突变的内环旋变信号经过交放解调滤波1输入给俯仰旋变控制的开启控制2中的场效应管的输入端，俯仰旋变控制的开启控制2中的场效应管N2的控制端接电阻R1，电阻R1的阻值为6kΩ到7kΩ，俯仰旋变控制的开启控制2的控制角度为80°±2°，俯仰旋变控制的开启控制2中的场效应管N2的输出端接到第一级直流放大器3，第一级直流放大器3的输出经扶正/稳定转换开关4中的场效应管N1的输入端再接到第二级直流放大器5的输入端，扶正/稳定转换开关4中的场效应管N1的控制端接二级管的正极，扶正/稳定转换开关4中的场效应管N1的输出端接二级管的负极并接地，扶正/稳定转换开关4中的场效应管N1的控制端与扶稳转换控制信号相接，扶正/稳定转换开关4中的场效应管N1的导通电阻小于等于20Ω。

1、俯仰旋变控制的开启控制2

1.1、工作原理：

速率通道开启点在电子线路中通过场效应管实现，并通过俯仰角的大小来控制速率通道的开启。该场效应管特性见图2所示，其中：

Vp＝-7V；

Vk＝-1.4V。

由该场效应管特性可见，在Vk处，Id变化最剧烈，即等效电阻变化剧烈，由截止变为导通。利用此特性，选择该点为速率通道开启点的工作点。

1.2、存在的问题：