本發(fā)明涉及艦船的姿態(tài)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船用輕小型慣性姿態(tài)敏感器。

背景技術(shù)：

隨著我國海上軍事力量的不斷增強，各種艦艇、輪船等海軍裝備的發(fā)展也成為今后幾年甚至是幾十年的戰(zhàn)略發(fā)展重點。

船體（或平臺）的姿態(tài)是載體操縱和控制其他功能系統(tǒng)所需的重要參數(shù)。慣性姿態(tài)敏感器作為姿態(tài)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵單機，應(yīng)用于船體（或平臺）姿態(tài)機動與姿態(tài)穩(wěn)定等控制環(huán)節(jié)，其精度和可靠性往往制約著平臺指向精度和可靠性。而且由于試驗需求，對慣性姿態(tài)敏感器的安裝、拆卸、體積和重量都有更高要求。

現(xiàn)有的慣性姿態(tài)敏感器的種類和組成形式多樣，通常零部件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝調(diào)困難，在測量精度和測速范圍上無法完全符合要求，同時重量、體積和功耗均比較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種船用輕小型慣性姿態(tài)敏感器，使用少量零部件組成兩軸正交測量系統(tǒng)，實現(xiàn)獲取船體（或平臺）橫搖和縱搖角速率等姿態(tài)數(shù)據(jù)并將慣性測量值接入姿態(tài)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，安裝精度高、裝調(diào)方便，體積小，重量輕，適用于艦船的某種特殊應(yīng)用要求。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種船用輕小型慣性姿態(tài)敏感器，包含：機座、安裝在機座內(nèi)部的兩只陀螺儀、安裝在機座上的電路板、以及安裝在機座上并與機座形成封閉式結(jié)構(gòu)的罩殼；

所述的機座包含一體化連接的底座和陀螺儀安裝部，所述的陀螺儀安裝部具有兩個陀螺儀安裝孔，該機座提供三個直角坐標(biāo)基準(zhǔn)面，底座和陀螺儀安裝部構(gòu)成大面積導(dǎo)熱平面；

所述的陀螺儀安裝在機座上的陀螺儀安裝孔內(nèi)，兩個陀螺儀的敏感軸互相垂直，形成正交的慣性測量系統(tǒng)。

所述的底座上具有凹槽，用于放置密封圈。

所述的陀螺儀采用單自由度液浮陀螺儀。

所述的慣性姿態(tài)敏感器還包含多個支架，該支架安裝在機座的陀螺儀安裝部外側(cè)。

所述的電路板包含電源板和信號板，該電源板安裝在陀螺儀安裝部的外側(cè)和支架上，該信號板安裝在陀螺儀安裝部的外側(cè)和支架上。

所述的支架上具有多個凸耳，用于安裝電路板，所述的凸耳上安裝卡箍，用于梳理內(nèi)部走線。

所述的電路板采用鏤空設(shè)計，功率器件置于鏤空處，直接安裝在機座上。

所述的慣性姿態(tài)敏感器還包含密封圈，其設(shè)置在機座上的凹槽內(nèi)，所述的罩殼壓于密封圈之上并與機座固定連接組成封閉式結(jié)構(gòu)。

所述的慣性姿態(tài)敏感器還包含接插件，其安裝在罩殼頂端中心位置，作為慣性姿態(tài)敏感器的電特性輸入輸出接口。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果如下：

1、機座上的陀螺儀安裝部與底座一體化設(shè)計，提高了安裝精度和結(jié)構(gòu)強度，保證了慣性姿態(tài)敏感器的測量精度；

2、零部件數(shù)量少，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，加工、裝配、調(diào)試方便，易于批量生產(chǎn)；

3、充分考慮了熱設(shè)計、力學(xué)設(shè)計、環(huán)境設(shè)計，可靠性高；

4、高度集成化及緊湊設(shè)計，體積小、重量輕、功耗低，廣泛適用于各種船體和平臺。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種船用輕小型慣性姿態(tài)敏感器的外觀主視圖。

圖2是本發(fā)明提供的一種船用輕小型慣性姿態(tài)敏感器的外觀俯視圖。

圖3是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖4是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖5是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖。

圖6是機座的立體圖。

圖7是陀螺儀的立體圖。

具體實施方式

以下根據(jù)圖1～圖7，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。

如圖1～圖5所示，本發(fā)明提供一種船用輕小型慣性姿態(tài)敏感器，包含：機座1、安裝在機座1內(nèi)部的兩只陀螺儀4、安裝在機座1上的電路板、以及安裝在機座1上并與機座1形成封閉式結(jié)構(gòu)的罩殼2（本實施例中，該罩殼2由整塊鋁合金銑出）。

如圖6所示，所述的機座1包含一體化連接的底座12和陀螺儀安裝部11，該機座1提供三個直角坐標(biāo)基準(zhǔn)面，底座12和陀螺儀安裝部11構(gòu)成大面積導(dǎo)熱平面，作為慣性姿態(tài)敏感器的主要的熱傳導(dǎo)途徑。

所述的底座12上具有凹槽101，用于放置密封圈；所述的陀螺儀安裝部11具有兩個陀螺儀安裝孔102，用于安裝陀螺儀。

如圖7所示，所述的陀螺儀4的X軸方向沿陀螺儀的主軸方向，敏感軸（Y軸）方向沿陀螺儀上的豁口401方向，Z軸方向分別與X軸和Y軸垂直。如圖4所示，所述的陀螺儀4通過壓塊5和螺釘9安裝在機座1上的陀螺儀安裝孔102內(nèi)，兩個陀螺儀4的敏感軸互相垂直，形成正交的慣性測量系統(tǒng)。本實施例中，所述的陀螺儀4采用單自由度液浮陀螺儀。

如圖3～圖5所示，所述的慣性姿態(tài)敏感器還包含多個支架6，該支架6通過螺釘9安裝在機座1的陀螺儀安裝部11外側(cè)，本實施例中，設(shè)置4個支架6，分別安裝在陀螺儀安裝部11的四個角，該支架6既可用于安裝電路板，又可作為結(jié)構(gòu)的加強筋，提高了電路組件的剛度、強度、抗沖擊性能。

如圖5所示，所述的支架6上具有多個凸耳601，螺釘9穿過電路板和凸耳601將電路板固定在支架6上，根據(jù)需要可以在支架6的凸耳601上安裝用于梳理產(chǎn)品內(nèi)部走線的卡箍，通過螺母和螺釘9的配合，使卡箍安裝到凸耳601上，使產(chǎn)品內(nèi)部的走線簡單可靠。

如圖4和圖5所示，所述的電路板包含電源板7和信號板8，該電源板7通過螺釘9安裝在陀螺儀安裝部11的外側(cè)和支架6上，該信號板8通過螺釘9安裝在陀螺儀安裝部11的外側(cè)和支架6上。所述的電路板采用鏤空設(shè)計，功率器件置于鏤空處，直接用螺釘安裝在機座1上，便于熱傳導(dǎo)，電路板經(jīng)過小型化和集成化設(shè)計，具備以往的陀螺電機供電電源電路、陀螺再平衡回路、陀螺信號變換及驅(qū)動電路等功能，精度不變，可靠性提高，電路板面積大幅減小。

如圖3和圖6所示，所述的慣性姿態(tài)敏感器還包含密封圈10，其設(shè)置在機座1上的凹槽101內(nèi)，所述的罩殼2壓于密封圈10之上并通過螺釘9與機座1固定連接組成封閉式結(jié)構(gòu)，在惡劣環(huán)境中可以起到防潮的作用。

如圖1～圖3所示，所述的慣性姿態(tài)敏感器還包含接插件3，其安裝在罩殼2頂端中心位置，作為慣性姿態(tài)敏感器的電特性輸入輸出接口。

本發(fā)明使用2只陀螺儀、2塊配套電路板等少量零部件組成兩軸正交測量系統(tǒng)，實現(xiàn)獲取船體（或平臺）橫搖和縱搖角速率等姿態(tài)數(shù)據(jù)并將慣性測量值接入姿態(tài)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，安裝精度高、裝調(diào)方便，體積小，重量輕，適用于艦船的某種特殊應(yīng)用要求。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當(dāng)認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。