[发明专利]一种陀螺稳定平台的角位移测量方法

说明书

本发明提供一种陀螺稳定平台角位移的测量方法，陀螺稳定平台包括方位轴、俯仰轴、第一电容传感器和第二电容传感器，所述测量方法包括以下步骤：在方位轴上设置方位轴偏心检测弧面，以及在俯仰轴上设置俯仰轴偏心检测弧面；根据电容传感器预设的安装距离，将第一电容传感器固定在陀螺稳定平台的平台框架上以检测方位轴偏心检测弧面，并将第二电容传感器固定在陀螺稳定平台的平台框架上以检测俯仰轴偏心检测弧面；根据方位轴偏心检测弧面的第一偏心距和第一电容传感器检测到第一线位移得到方位轴的角位移，并根据俯仰轴偏心检测弧面的第二偏心距和第二电容传感器检测到第二线位移得到俯仰轴的角位移。

技术领域

本发明涉及光机结构的测量方法领域，尤其涉及一种陀螺稳定平台的角位移测量方法。

背景技术

为了实现对同一目标采取多种方式的侦察和定位，常常需要机载陀螺稳定平台能够在有限的体积范围内装载多种任务载荷，因此提高机载陀螺稳定平台的载荷与体积比直接关系到陀螺稳定平台的使用效能。目前陀螺稳定平台多采用的是两轴两框架或两轴四框架的结构形式，此两种结构形式的共同特点是驱动电机和测角编码器等元件都是串联在方位旋转轴和俯仰旋转轴上，这直接限制了陀螺稳定平台在方位轴和俯仰轴方向上可装载任务载荷的空间。尽管通过合理优化方位轴和俯仰轴，以及选用轴向尺寸较小的电机、轴承和测角编码器等元件可以在一定程度上增加陀螺稳定平台可装载任务载荷的空间，但基于传统两轴两框架或两轴四框架结构形式的陀螺稳定平台还是没办法大幅提高载荷和体积比。

传统的陀螺稳定平台角位移的测量方法是在平台方位轴的轴向方向上和俯仰轴系的轴向方向上分别串联一个测量平台的方位轴或俯仰轴旋转角度的编码器，如图1所示，陀螺稳定平台包括俯仰轴11和编码器12，编码器12的外圈固定，内圈与俯仰轴11的旋转轴连接，旋转轴转动会带动编码器的内圈一起转动，使编码器的内外圈产生相对转动，从而测量出俯仰轴11的旋转角度。但是该测量方法中编码器12会占据方位轴或俯仰轴较大的轴向空间，且对于加工精度及装调要求较高。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中编码器会占据方位轴或俯仰轴较大的轴向空间，且对于加工精度及装调要求较高的技术问题，提供一种陀螺稳定平台的角位移测量方法。

本发明提供一种实施例的陀螺稳定平台角位移的测量方法，陀螺稳定平台包括方位轴、俯仰轴、第一电容传感器和第二电容传感器，所述测量方法包括以下步骤：

在方位轴上设置方位轴偏心检测弧面，以及在俯仰轴上设置俯仰轴偏心检测弧面；

根据电容传感器预设的安装距离，将第一电容传感器固定在陀螺稳定平台的平台框架上以检测方位轴偏心检测弧面，并将第二电容传感器固定在陀螺稳定平台的平台框架上以检测俯仰轴偏心检测弧面；

根据方位轴偏心检测弧面的第一偏心距和第一电容传感器检测到第一线位移得到方位轴的角位移，并根据俯仰轴偏心检测弧面的第二偏心距和第二电容传感器检测到第二线位移得到俯仰轴的角位移。

本发明的技术方案与现有技术相比，有益效果在于：通过在方位轴上设置方位轴偏心检测弧面，以及在俯仰轴上设置俯仰轴偏心检测弧面，使得检测方位轴偏心检测弧面的第一电容传感器和检测俯仰轴偏心检测弧面的第二电容传感器布置在陀螺稳定平台的方位轴和俯仰轴的轴线方向以外的位置上，这样减小了陀螺稳定平台在方位轴和俯仰轴的轴向尺寸，从而增加了陀螺稳定平台在方位轴和俯仰轴的两个轴向上的可装载任务载荷空间。

附图说明

图1为现有技术中具有轴系的陀螺稳定平台的结构示意图。

图2为本发明陀螺稳定平台角位移的测量方法一种实施例的流程图。

图3为本发明电容传感器一种实施例的安装示意图。

图4为本发明电容传感器偏心法测量原理图。

图5为本发明测量方法的试验装置一种实施例的结构示意图。