[发明专利]一种用于煤炭行业的定位定向仪光纤捷联惯性测量单元

摘要

本发明公开了一种用于煤炭行业的定位定向仪光纤捷联惯性测量单元，包括惯性测量单元基座、三轴光纤陀螺组合、三轴加速度计组合、外壳组合；惯性测量单元基座包括底板、侧壁、安装爪；三轴光纤陀螺组合包括了IMU支架、光纤陀螺敏感环、光纤陀螺集成处理模块；三轴加速度计组合包括加速度计和加表支架；外壳模块包括外壳、电连接器、计算机板；本发明所述的定位定向仪惯性测量单元，其主要敏感元件实现了模块化设计和布局，具有体积小、重量轻，易于加工和维护的优势，并且实现了惯性测量单元的全固态和全密闭设计，尤其适用于井下等恶劣环境的应用。

主权项

一种用于煤炭行业的定位定向仪光纤捷联惯性测量单元，包括惯性测量单元基座、三轴光纤陀螺组合、三轴加速度计组合、外壳组合；惯性测量单元基座包括底板、侧壁、安装爪；侧壁环绕固定在底板四周，底板固定连接四个安装爪，侧壁外部四周加工有用于固定惯性测量单元外壳的螺钉孔，四个安装爪与底板一起构成了整个惯性测量单元的底板安装面，底板尾部外侧设有两个侧向底板基准面，基座前侧的底板上设有三轴加速度计组合水平基准，后侧和中端的底板上设有三轴光纤陀螺组合水平基准，基座前侧壁设有三轴加速度计组合垂直基准，后侧壁上设有三轴光纤陀螺组合垂直基准；三轴光纤陀螺组合包括了IMU支架、光纤陀螺敏感环、光纤陀螺集成处理模块；IMU支架上设有安装光纤陀螺敏感环和光纤陀螺集成处理模块的安装面，底部及侧面设有三轴光纤陀螺组合水平定位基准面和侧向定位基准面，用于与基座中三轴光纤陀螺组合水平基准和三轴光纤陀螺组合垂直基准配合，IMU支架上部采用斜面圆弧设计；三个光纤陀螺敏感环分别固定在IMU支架的安装面上，三个光纤陀螺敏感环根据IMU支架的安装基准布置成空间正交关系，共同构成了惯性测量单元的测量坐标系；光纤陀螺集成处理模块固定在IMU支架的安装面上，光纤陀螺集成处理模块处理三个光纤陀螺敏感环的光路和电路信号；三轴加速度计组合包括加速度计和加表支架；三个加速度计正交布置，固定在加表支架上；加表支架底面和侧面设有三轴加速度计组合水平定位基准面和侧向定位基准面，用于与基座中三轴加速度计组合水平基准的三轴加速度计组合垂直基准配合，通过基座水平基准、垂直基准与三轴光纤陀螺组合、三轴加速度计组合的水平定位基准面和侧向定位基准面进行配合，保证三轴加速度计组合和三轴光纤陀螺组合具有一致的测量坐标系；外壳模块包括外壳、电连接器、计算机板；外壳上设有螺钉孔，用于与惯性测量单元基座侧壁的螺钉孔配合，计算机板通过电路板支柱固定在外壳内部，电连接器固定在外壳内部，计算机板采集并处理捷联惯性单元的信号，计算机板通过电连接器实现与外部控制系统的数据交互。