[发明专利]一种用于安装惯性仪表的台体结构及惯性测量装置

说明书

本发明公开了一种用于安装惯性仪表的台体结构及惯性测量装置，台体结构包括中间体，为直四棱柱结构；四个凸台，以中间体为中心，分别由中间体纵向延伸的四条棱向外延伸，并与中间体形成十字结构；相邻的两个凸台和中间体之间形成有容纳空间，四个容纳空间呈十字形布置，中间体与四个容纳空间分别对应的四个侧面、中间体的顶面及底面上均具有惯性仪表安装位。采用十字的台体结构，在满足惯性仪表X轴、Y轴、Z轴空间布置要求及测量精度的情况下，实现台体结构上惯性仪表的紧凑化安装和台体结构的小型化、轻量化设计；而且十字结构的四个凸台，也方便将台体结构安装在外部部件上，降低了台体结构的安装难度。

技术领域

本发明涉及一种用于安装惯性仪表的台体结构及惯性测量装置，属于导航、制导与控制技术领域，用于测量载体的加速度和旋转角速率，适用于位置姿态系统以及捷联惯性导航系统。

背景技术

惯性导航系统依靠自身的惯性敏感元件进行导航，不依赖任何外界信息测量导航参数，因此它不受天然的或人为的干扰，具有很好的隐蔽性，是一种完全自主式的导航系统。近代各种导弹、卫星、飞船等载体对惯导系统的可靠性和精度提出了越来越高的要求，因为它不仅直接反映了惯导系统本身的质量指标，而且直接关系到载体执行任务过程的成败。

惯性导航系统中的惯性测量装置一般由惯性传感器组件、安装架和相应的电子电路组成。惯性传感器组件通常包括三只单轴陀螺仪或两只双轴陀螺仪和三只单轴加速度计，惯性传感器组件敏感轴通常采用正交布局方式：三只加速度计的敏感轴两两垂直且三轴正交于空间同一点，三只陀螺仪的敏感轴在空间两两垂直且与对应轴向加速度计的敏感轴相互平行，三只加速度计在空间上尽量靠拢，这种布局方式可以直接测得运载体角速率和比力在三个相互正交轴上的分量；安装架为惯性传感器组件提供定位安装基准，保证惯性传感器组件敏感轴的正交布局；电子电路部分包括惯性组件的部分电路以及必要的惯性组件的信号调理与转换电路。惯性测量单元通过加速度计测量载体运动加速度，通过陀螺仪测量载体运动角速度。惯性测量单元提供的载体运动参数通过导航解算获取载体的位置、姿态和速度等导航、制导与控制系统所需参数。

现有技术中，公开号为CN103389085A的中国发明专利公开了一种六冗余型光纤陀螺IMU台体，台体为一体成型的正十二面体结构，正十二面体的每个面均为正五边形；为了减小系统的重量，将正十二面体设计为空心结构，以六个陀螺面为引导面将正十二面体内部镗空，实现了台体的轻量化和高钢度；该六冗余型光纤陀螺IMU台体包括光纤陀螺敏感环安装位、加速度计安装位、与系统底座连接固定的安装体；本发明实现冗余光纤陀螺IMU组件质心、几何中心以及敏感轴交汇点的统一；在冲击和振动条件下表现出了较好的各项同性动力学特征。

但是，这种正十二面体的且一体成型制备的台体，结构复杂、加工成本高，与载体安装需要设置额外的安装体，不方便安装；同时由于陀螺和加速度计均安装于正十二面体的表面，台体安装惯性仪表的体积进一步增大，难以实现惯性仪表紧凑化安装的需求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中安装惯性仪表的台体结构存在的结构复杂、加工成本高和不方便安装的问题，从而提供一种用于安装惯性仪表的台体结构及惯性测量装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种用于安装惯性仪表的台体结构，包括：

中间体，为直四棱柱结构；

四个凸台，以所述中间体为中心，分别由所述中间体纵向延伸的四条棱向外延伸，并与所述中间体形成十字结构；

相邻的两个所述凸台和所述中间体之间形成有容纳空间，四个所述容纳空间呈十字形布置，所述中间体与四个所述容纳空间分别对应的四个侧面、所述中间体的顶面及底面上均具有惯性仪表安装位。

进一步地，所述中间体的顶部设有第一凹腔，所述中间体顶面上的惯性仪表安装位位于所述第一凹腔的底部。