專利名稱：一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種慣性檢測單元的加速狀態(tài)下的性能測試設(shè)備。
背景技術(shù)：
慣性測量單元(IMU)可精確測量空間坐標系中三個軸的角速率和線加速度，目前 在導航控制、地質(zhì)勘探、工業(yè)測控、航空飛行穩(wěn)定控制、捷聯(lián)慣導、汽車自動駕駛及機器人控 制等領(lǐng)域中普遍獲得使用，為保證其實際的精度和測量值的穩(wěn)定性需對其進行動態(tài)測試從 而獲得位置、速度和姿態(tài)的相應數(shù)據(jù)，目前，針對IMU動態(tài)測試方法主要是通過跑車試驗獲 取相應的數(shù)據(jù)即采用專車，派遣專員在專用車道或公路上進行跑車，來獲取IMU的數(shù)據(jù)。 這種測試方法受多種因素的影響，天氣變化、人員配置、路況環(huán)境等都顯現(xiàn)了這種測試方法 的局限性，另外受車實際行駛路線的局限，所實現(xiàn)的運動軌跡也略顯單一，一般只能完成X、 Y、Z三個方向上的位置、速度，共6個自由度的數(shù)據(jù)采集。隨著IMU產(chǎn)品在航空、航天、航海領(lǐng)域越來越廣泛的應用，各式各樣高精度，高穩(wěn) 定性IMU產(chǎn)品越來越多的問世，迫切要求有一套配合測試其精度與穩(wěn)定性的設(shè)備來進行數(shù) 據(jù)的采集，方便動態(tài)測量試驗的進行。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種IMU動態(tài)測試設(shè)備，保證測試的過程不受天氣、路 況以及人的操作水平的影響。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，包括運行軌道和可沿運行軌道運行的跑車；所 述運行軌道為首尾連接的閉環(huán)，包括至少一個X方向水平直線段、至少一個Y方向水平直線 段、至少一個豎直方向立環(huán)、至少一個水平方向的臥環(huán)和至少一個翻滾段；所述跑車其上安 裝有驅(qū)動系統(tǒng)、用于安裝慣性測量單元和數(shù)據(jù)錄取系統(tǒng)的工裝和控制整個設(shè)備運行的控制 系統(tǒng)。另外，運行軌道還可以包括水平上坡段、水平下坡段或若干個圓弧段。優(yōu)選的，所述水平上坡段的坡度為25°，水平下坡段的坡度為30°。為保證跑車在任何狀態(tài)下均不脫離軌道，跑車通過抱輪安裝并運行在軌道上。為方便對跑車的控制，通過無線遙控的方式對所述的控制系統(tǒng)進行控制。與目前采用的傳統(tǒng)測試方法相比，本實用新型具有以下優(yōu)勢⑴操作方便該系統(tǒng)操作非常方便。以往要做跑車試驗時，需要考慮出車、協(xié)調(diào)跑道、配備人員 等，準備時間就占去了一大半，還要考慮天氣變化等環(huán)境因素，而本文實用新型所述的測試 系統(tǒng)只需將要測試的產(chǎn)品安裝在跑車的工裝上，就可以隨時隨地、足不出戶的開展IMU動 態(tài)測量試驗，方便快捷的獲取所需要的數(shù)據(jù)，并且可以多次重復進行測試，獲取多組測量數(shù) 據(jù)，減少隨機誤差的產(chǎn)生。[0014](2)降本增效降本增效是現(xiàn)代實用新型創(chuàng)新要遵循的重要原則，而該系統(tǒng)正好體現(xiàn)了這一點。 首先，省去了跑車試驗中的專用人力、物力；其次節(jié)約了試驗時間、縮小了試驗空間，大大提 高了測試效率。

下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。圖1是運行軌道的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是所采用的跑車的組成系統(tǒng)圖；圖3是實施例所述跑車結(jié)構(gòu)圖。圖中1、X方向水平直線段；2、水平上坡段；3、圓弧段；4、水平下坡段；5、豎直方向立環(huán)； 6、翻滾段；7、Y方向水平直線段；8、水平方向的臥環(huán)；9、抱輪。
具體實施方式
如圖1-3所示，本實用新型實施例所述的IMU動態(tài)測試設(shè)備，包括運行軌道和可沿 運行軌道運行的跑車；所述運行軌道為首尾連接的閉環(huán)，采用平行雙軌道，如圖1所示，包 括至少一個X方向水平直線段1、至少一個Y方向水平直線段7、至少一個豎直方向立環(huán)5、 至少一個水平方向的臥環(huán)8和至少一個翻滾段6 ；另外，運行軌道還可以包括25°的水平上 坡段2、30°的水平下坡段4和若干個圓弧段3。跑車其上安裝有驅(qū)動系統(tǒng)、用于安裝慣性測量單元和數(shù)據(jù)錄取系統(tǒng)的工裝和控制 整個設(shè)備運行的控制系統(tǒng)，為保證跑車在任何狀態(tài)下均不脫離軌道，跑車通過抱輪9安裝 并運行在軌道上。運行軌道起點、終點為同一位置，設(shè)在X方向水平直線段1上，形成一個閉環(huán)的運 行軌跡。跑車在其上運行時，可模擬公路跑車的軌跡，可產(chǎn)生不同的運行姿態(tài)，能夠提供IMU 三個坐標軸的角速度和加速度值并由安裝在跑車上的數(shù)據(jù)錄取系統(tǒng)進行相應的采集和錄 ??；通過無線遙控的方式對跑車的控制系統(tǒng)進行控制，可以使IMU在軌道上周而復始的運 動，多次記錄運動數(shù)據(jù)，通過重復試驗，對比相同軌跡下的數(shù)據(jù)，可最大可能的避免偶然產(chǎn) 生的錯誤數(shù)據(jù)。通過本實施例的軌道，可實現(xiàn)9自由度運動(3個方向的位置、速度、姿態(tài)角)，傳統(tǒng) 的跑車試驗受行車軌跡的限制，只有6自由度(沒有姿態(tài)角)，可為動態(tài)測試提供更多的數(shù) 據(jù)。采用本系統(tǒng)可方便快捷的對所需測試的IMU進行數(shù)據(jù)采集，省去了跑車試驗大量 的準備工作，只需將產(chǎn)品安裝好，就可以隨時隨地、足不出戶的開展IMU動態(tài)測量試驗，在 減少成本基礎(chǔ)上極大的提高了測試效率。
權(quán)利要求一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，其特征在于包括運行軌道和可沿運行軌道運行的跑車；所述運行軌道為首尾連接的閉環(huán)，包括至少一個X方向水平直線段、至少一個Y方向水平直線段、至少一個豎直方向立環(huán)、至少一個水平方向的臥環(huán)和至少一個翻滾段；所述跑車其上安裝有驅(qū)動系統(tǒng)、用于安裝慣性測量單元和數(shù)據(jù)錄取系統(tǒng)的工裝和控制整個設(shè)備運行的控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，其特征在于，所述運行軌 道還包括水平上坡段、水平下坡段或若干個圓弧段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，其特征在于，所述跑車通 過抱輪安裝并運行在軌道上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，其特征在于，所述水平上 坡段的坡度為25°。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，其特征在于，所述水平下 坡段的坡度為30°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的任一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，其特征在于，通過無 線遙控的方式對所述的控制系統(tǒng)進行控制。
專利摘要本實用新型公開了一種慣性測量單元動態(tài)測試設(shè)備，包括運行軌道和可沿運行軌道運行的跑車；所述運行軌道為首尾連接的閉環(huán)，包括至少一個X方向水平直線段、至少一個Y方向水平直線段、至少一個豎直方向立環(huán)、至少一個水平方向的臥環(huán)和至少一個翻滾段；所述跑車其上安裝有驅(qū)動系統(tǒng)、用于安裝慣性測量單元和數(shù)據(jù)錄取系統(tǒng)的工裝和控制整個設(shè)備運行的控制系統(tǒng)?？煞奖憧旖莸膶λ铚y試的IMU進行數(shù)據(jù)采集，省去了跑車試驗大量的準備工作，只需將產(chǎn)品安裝好，就可以隨時隨地、足不出戶的開展IMU動態(tài)測量試驗，在減少成本基礎(chǔ)上極大的提高了測試效率。
文檔編號G01C25/00GK201637419SQ20092029332
公開日2010年11月17日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者任勇芳, 吳利霞, 姚宏英 申請人:北京華航航宇科技有限公司