本實(shí)用新型涉及無人飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于無人飛行器的慣性測量裝置。

背景技術(shù)：

在無人機(jī)控制系統(tǒng)中，慣性測量系統(tǒng)是其中的核心系統(tǒng)。慣性測量技術(shù)可以獲得運(yùn)動物體的姿態(tài)和位置，從而實(shí)現(xiàn)完全自我導(dǎo)航。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前微慣性器件已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)慣性測量元件相比，微慣性器件體積更小，重量更輕，成本也更低，但同時也容易受到外界機(jī)械震動和雜亂氣流的影響，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)紊亂。

為了解決上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了大量的改進(jìn)方案，以解決微型的慣性器件穩(wěn)定性不佳的問題，例如申請公布號為CN104913778A的實(shí)用新型專利，公開了一種獨(dú)立無人飛行器慣性測量裝置，包括：第一殼體、第二殼體、多個減振件、第一配重塊、第二配重塊、電路板和慣性傳感器，慣性傳感器設(shè)置在電路板上，電路板設(shè)置在第一配重塊和第二配重塊之間，且電路板分別與第一配重塊和第二配重塊連接，第一殼體和第二殼體設(shè)置在第一配重塊和第二配重塊外側(cè)，且第一殼體和第二殼體連接，減振件設(shè)置在第一配重塊和第二配重塊的各安裝面與第一殼體和第二殼體之間。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、減振效果好且成本低廉的有益效果。該專利僅僅只是通過增加多個減振件來減小振動頻率對慣性傳感器的影響，并沒有有效提高慣性傳感器測量的穩(wěn)定性，其在長期處于高頻震動、低頻震動、高速雜亂氣流極其惡劣的環(huán)境中時，無法實(shí)現(xiàn)有效緩沖隔離振動、降低共振頻、限制位移，同時緩沖高速雜亂氣體流。

此外，目前現(xiàn)有的無人飛行器慣性測量模塊，還存在以下問題：(1)集成度不高，造成體積偏大，重量偏重，進(jìn)而增加了無人機(jī)的無效負(fù)載。(2)過于一體成型的設(shè)計(jì)增加了安裝難度，更提高了后期維護(hù)的成本，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)；而過于簡單的設(shè)計(jì)則不能滿足實(shí)際需求。

由此可見，能否發(fā)明出一種用于無人飛行器的慣性測量裝置，使其能夠 有效的緩沖隔離振動、限制位移、緩沖和隔離高速雜亂氣體、降低共振頻，其次擁有高度集成化、高度模塊化、極高兼容性的優(yōu)點(diǎn)，并且其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便檢測和維修，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題，提供一種用于無人飛行器的慣性測量裝置，有效降低了微慣性器件的輸出噪聲，并消除雜亂氣流對氣壓傳感器的影響，長久使用該裝置，仍能夠處于最佳工作狀態(tài)。

為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型包括以下技術(shù)方案：

一種用于無人飛行器的慣性測量裝置，包括傳感組件、減振組件和靜壓艙體，所述傳感組件與所述靜壓艙體連接，所述減振組件分別與所述傳感組件和靜壓艙體連接，所述靜壓艙體上設(shè)置有靜壓孔和氣體通道，所述傳感組件包括集成電路板、軟排線和慣性傳感器，所述軟排線和慣性傳感器連接在所述集成電路板上，所述集成電路板與所述靜壓艙體連接。

通過靜壓孔和氣體通道的設(shè)置，能夠更加有效快速的使靜壓艙體內(nèi)部氣壓與靜壓艙室外部氣壓保持一致，減輕無人機(jī)的負(fù)載，有效緩沖隔離振動、降低共振頻、限制位移，同時緩沖了高速雜亂氣體流，大大提高了本實(shí)用新型慣性傳感器測量的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的，所述軟排線與所述集成電路板通過固定螺絲連接。

進(jìn)一步的，所述的靜壓孔位于所述氣體通道上；所述氣體通道包括外圍通道、彎折通道和豎直通道，所述彎折通道呈蛇形分布，所述外圍通道的兩個端部與所述彎折通道的兩個端部相連通，所述豎直通道與所述彎折通道相連通。

本實(shí)用新型氣體通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，遵循氣體力學(xué)流動規(guī)律，隔斷高速雜亂氣流。

進(jìn)一步的，所述靜壓艙體內(nèi)形成有空腔且分為側(cè)壁和底壁，所述靜壓孔包括側(cè)壁靜壓孔和/或底壁靜壓孔，所述氣體通道設(shè)置于所述底壁的外表面上。

進(jìn)一步的，所述底壁靜壓孔貫穿所述底壁且與所述豎直通道連通；所述側(cè)壁靜壓孔與外圍通道和彎折通道均連通。

側(cè)壁和底壁上設(shè)置的靜壓孔能夠有效隔斷高速雜亂氣流，保證靜壓艙內(nèi)氣壓與外部氣壓一致，從而提高氣壓測量的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步的，所述的氣體通道以豎直通道為對稱軸呈對稱設(shè)置。

所述靜壓孔的數(shù)量為三個以上，包括側(cè)壁靜壓孔和底壁靜壓孔，當(dāng)所述側(cè)壁靜壓孔的數(shù)量為兩個以上時，則分別相對設(shè)置。進(jìn)一步的，所述傳感組件還包括氣壓傳感器，所述氣壓傳感器連接在所述集成電路板上，所述氣壓傳感器和慣性傳感器均與軟排線電信息連接且位于所述空腔內(nèi)。

慣性傳感器與氣壓傳感器集成在一起，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的整合，也提高了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和有效性。軟排線的一端焊接集成電路板，且該端設(shè)置有用來保護(hù)焊點(diǎn)受力的軟排線固定孔，另一端可焊接上接插件或者直接采取焊接而連接到其他設(shè)備上。所述氣壓傳感器的數(shù)量為一個或兩個以上，所述慣性傳感器的數(shù)量為一個或兩個以上。

進(jìn)一步的，所述慣性傳感器包括陀螺儀和加速計(jì)。所述傳感器的信號通過軟排線傳送至其他設(shè)備系統(tǒng)中。構(gòu)成多套多種傳感組件整合，既能實(shí)現(xiàn)同種數(shù)據(jù)多個傳感器數(shù)據(jù)融合，又能實(shí)現(xiàn)多種多個傳感器組件數(shù)據(jù)整合，能夠提高測量數(shù)據(jù)可靠性、有效性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步的，所述減振組件包括第一減振墊和第二減振墊，所述第一減振墊、傳感組件、靜壓艙體和第二減振墊依次連接。

進(jìn)一步的，所述第一減振墊和/或第二減振墊上設(shè)置有腔室。

所述減振組件主要用于緩沖隔離振動、降低共振頻、限制位移、緩沖和隔離高速雜亂氣體流。所述第一減振墊和第二減振墊為疏松多孔透氣材料，既能緩沖隔離振動、降低共振頻、限制位移，又能阻擋緩沖高速雜亂氣體流。自上而下頂層通過第一減振墊阻擋緩沖高速雜亂氣體流進(jìn)入配置靜壓艙，底層通過第二減振墊上設(shè)置的腔室阻擋緩沖高速雜亂氣體流進(jìn)入靜壓艙體，限制位移主要是第二減振墊，第一減振墊輔助限制位移量。

進(jìn)一步的，所述靜壓艙體上連接有蓋體，所述集成電路板和軟排線位于靜壓艙體和蓋體之間。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述蓋體通過固定螺絲與所述靜壓艙體連接，所述固定螺絲依次穿過蓋體、集成電路和靜壓艙體，所述軟排線位于蓋體與集成電路之間。

進(jìn)一步的，所述慣性測量裝置還包括多個塑料板，所述塑料板分別與傳感組件、減振組件和靜壓艙體固定連接。

具體的，多個塑料板依次包括第一塑料板、第二塑料板、第三塑料板和第四塑料板，所述第一塑料板、第一減震墊、第二塑料板、蓋體、靜壓艙體、第三塑料板、第二減震墊和第四塑料板依次粘貼固定。通過第一塑料板和第二塑料板，將本實(shí)用新型慣性測量裝置與其他系統(tǒng)設(shè)備粘貼固定，從而使靜壓艙室處于水平懸浮狀態(tài)。

蓋體連接在降壓艙體上，使側(cè)壁靜壓孔與底壁靜壓孔相通；蓋體與靜壓艙體粘貼密封，蓋體上部、靜壓艙體底部分別粘貼有塑料板，并用螺絲加以固定密封，形成緊密的空腔，保證外部氣體只能由側(cè)面靜壓孔進(jìn)入到靜壓艙內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述的慣性測量裝置還包括殼體，所述減振組件、傳感組件和靜壓艙體安裝在殼體內(nèi)。

采用上述技術(shù)方案，包括以下有益效果：本實(shí)用新型多層次減振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能在實(shí)現(xiàn)減振的同時，有效限制位移并降低共振頻率；密封靜壓艙的設(shè)計(jì)則在最大程度上緩沖了高速雜亂氣流對測量數(shù)據(jù)的影響，進(jìn)而提高了測量的準(zhǔn)確性。同時本實(shí)用新型提供的用于無人飛行器的慣性測量裝置結(jié)構(gòu)簡潔明了，安裝簡單，維護(hù)方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例慣性測量裝置爆炸結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例靜壓艙體仰視圖；

圖3為本實(shí)用新型圖2所示靜壓艙體A-A截面示意圖；

圖4為本實(shí)用新型圖2所示靜壓艙體俯視圖；

圖5為本實(shí)用新型傳感組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，

1、傳感組件；11、集成電路板；12、軟排線；13、慣性傳感器；14、氣壓傳感器；2、減振組件；21、第一減振墊；22、第二減振墊；3、靜壓艙體；31、靜壓孔；311、側(cè)壁靜壓孔；312、底壁靜壓孔；32、氣體通道；321、外圍通道；322、彎折通道；323、豎直通道；4、蓋體；5、塑料板；51、 第一塑料板；52、第二塑料板；53、第三塑料板；54、第四塑料板。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例：

本實(shí)施例提供一種用于無人飛行器的慣性測量裝置，如圖1所示，包括傳感組件1、減振組件2和靜壓艙體3，所述傳感組件與所述靜壓艙體連接，所述減振組件分別與所述傳感組件和靜壓艙體連接，如圖2和圖4所示，所述靜壓艙體上設(shè)置有靜壓孔31和氣體通道32，如圖5所示，所述傳感組件包括集成電路板11、軟排線12和慣性傳感器13，所述軟排線和慣性傳感器連接在所述集成電路板上，所述集成電路板與所述靜壓艙體連接。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖2和圖3所示，所述的靜壓孔位于所述氣體通道上；所述氣體通道包括外圍通道321、彎折通道322和豎直通道323，所述彎折通道呈蛇形分布，所述外圍通道的兩個端部與所述彎折通道的兩個端部相連通，所述豎直通道與所述彎折通道相連通。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖2和圖3所示，所述靜壓艙體內(nèi)形成有空腔且分為側(cè)壁和底壁，所述靜壓孔包括側(cè)壁靜壓孔311和/或底壁靜壓孔312，所述氣體通道設(shè)置于所述底壁的外表面上。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖2和圖3所示，所述底壁靜壓孔貫穿所述底壁且與所述豎直通道連通；所述側(cè)壁靜壓孔與外圍通道和彎折通道均連通。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖2所示，所述的氣體通道以豎直通道為對稱軸呈對稱設(shè)置。

所述靜壓孔的數(shù)量為三個以上，包括側(cè)壁靜壓孔和底壁靜壓孔，當(dāng)所述側(cè)壁靜壓孔的數(shù)量為兩個以上時，則分別相對設(shè)置。

優(yōu)選地，所述靜壓孔的數(shù)量為三個，包括兩個對稱設(shè)置的側(cè)壁靜壓孔和一個底壁靜壓孔，所述底壁靜壓孔與數(shù)值通道的一個端部連通，所述數(shù)值通道的另一個端部與彎折通道連通。兩個所述側(cè)壁靜壓孔位于外圍通道和彎折通道的連通處。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖5所示，所述傳感組件還包括氣壓傳感器14，所述氣壓傳感器連接在所述集成電路板上，所述氣壓傳感器和慣性傳感器均與軟排線電信息連接且位于所述空腔內(nèi)。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，所述慣性傳感器包括陀螺儀和加速計(jì)。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖1所示，所述減振組件包括第一減振墊21和第二減振墊22，所述第一減振墊、傳感組件、靜壓艙體和第二減振墊依次連接。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖1所示，所述靜壓艙體上連接有蓋體4，所述集成電路板和軟排線位于靜壓艙體和蓋體之間。

所述蓋體通過固定螺絲與所述靜壓艙體連接，所述固定螺絲依次穿過蓋體、集成電路和靜壓艙體，所述軟排線位于蓋體與集成電路之間。

在本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，如圖1所示，所述慣性測量裝置還包括多個塑料板5，所述塑料板分別與傳感組件、減振組件和靜壓艙體固定連接。

多個所述塑料板包括第一塑料板51、第二塑料板52、第三塑料板53和第四塑料板54，所述第一塑料板、第一減震墊、第二塑料板、蓋體、靜壓艙體、第三塑料板、第二減震墊和第四塑料板依次粘貼固定。通過第一塑料板和第二塑料板，將本實(shí)用新型慣性測量裝置與其他系統(tǒng)設(shè)備粘貼固定。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。