光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)載光電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及到一種光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)。該光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)包括光電艙體和運(yùn)動載體，所述光電艙體具有光軸，光電艙體的一端固定裝配在運(yùn)動載體上，另一端逐漸向前或向后傾斜并與豎直平面之間形成了用于使光電艙體的過頂區(qū)域偏離至光軸工作角度范圍之外的傾斜角。在光電艙體經(jīng)過物體正上方時(shí)，可避免光軸出現(xiàn)與垂直向下的情況，從而避免光軸進(jìn)入到光電艙體的過頂區(qū)域，該光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)在不需增加任何零部件的情況下解決了光電穩(wěn)定平臺的過頂問題。
【專利說明】光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)載光電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及到一種光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]一些光電產(chǎn)品具有導(dǎo)航、迅速捕獲、跟蹤目標(biāo)的功能，其往往會被懸掛在運(yùn)動載體(如飛機(jī)、艦艇等)上，被用于高分辨率的對地觀測、航空攝影及測繪、電力巡線等領(lǐng)域。這些光電產(chǎn)品均包括外部安裝有光電傳感器裝置的光電艙體和設(shè)于光電穩(wěn)定艙體內(nèi)的光電穩(wěn)定平臺。
[0003]上述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)外形通常有球狀和圓筒式兩種，其中以球狀的產(chǎn)品應(yīng)用最廣泛。球狀產(chǎn)品的核心部件是光電穩(wěn)定平臺。光電穩(wěn)定平臺通過隔離運(yùn)動載體的運(yùn)動干擾來不斷調(diào)整平臺的姿勢和位置變化，保持其姿態(tài)的穩(wěn)定及行進(jìn)間的目標(biāo)跟蹤與瞄準(zhǔn)。
[0004]光電穩(wěn)定平臺的框架形式可有多種選擇，兩軸兩框架和兩軸四框架是兩種具有代表性的球狀穩(wěn)定平臺結(jié)構(gòu)形式。兩軸四框架的結(jié)構(gòu)形式由于其對外部干擾具有良好的運(yùn)動隔離性及較高的穩(wěn)定精度，被廣泛的應(yīng)用于高精度的穩(wěn)定系統(tǒng)中，它能夠?qū)崿F(xiàn)微弧級的穩(wěn)定控制。
[0005]兩軸四框架穩(wěn)定平臺結(jié)構(gòu)由外框架系統(tǒng)和內(nèi)框架系統(tǒng)構(gòu)成，外框架系統(tǒng)(粗穩(wěn)定系統(tǒng))包括外方位框和外俯仰框；內(nèi)框架系統(tǒng)(精穩(wěn)定系統(tǒng))包括內(nèi)方位框和內(nèi)俯仰框，如圖1所示。內(nèi)框架內(nèi)安裝有被穩(wěn)定負(fù)載及陀螺儀。陀螺儀分別敏感內(nèi)俯仰軸和內(nèi)方位軸的干擾運(yùn)動。當(dāng)基座出現(xiàn)擾動時(shí)，干擾速率沿著粗穩(wěn)方位一粗穩(wěn)俯仰一精穩(wěn)方位一精穩(wěn)俯仰的路徑傳遞到光軸，使光軸偏離原來的慣性空間。安裝在內(nèi)框架上的陀螺感受到該干擾速率后，驅(qū)動內(nèi)環(huán)架平臺軸電機(jī)，產(chǎn)生與干擾速率大小相等、方向相反的補(bǔ)償速率，從而抵消干擾速率，使光軸保持穩(wěn)定。
[0006]當(dāng)光電穩(wěn)定平臺的俯仰工作角度較大時(shí)，有可能出現(xiàn)傳感器光軸垂直向下(通稱為“過頂”)的狀態(tài)，如圖2所示，此時(shí)方位軸的穩(wěn)定功能完全喪失。對于與方位軸、俯仰軸正交垂直的第三軸而言，穩(wěn)定平臺不具備角運(yùn)動的自由度。因此，在這種狀態(tài)下，系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)俯仰單軸穩(wěn)定，不再具有兩自由度穩(wěn)定功能。圖3顯示的是現(xiàn)有光電艙體與運(yùn)動載體之間的安裝示意圖，從圖中可以看出，光軸的工作角度范圍Θ涵蓋了光電穩(wěn)定平臺的過頂區(qū)域。但在實(shí)際使用時(shí)，產(chǎn)品對地面目標(biāo)進(jìn)行觀測和跟蹤時(shí)又必須經(jīng)常處于“過頂”的工作狀態(tài)，所以有必要對此問題進(jìn)行研究和解決。
[0007]通常解決“過頂”問題的辦法有:1、適當(dāng)調(diào)整光傳感器裝置的工作角度，以避開光軸垂直向下的“過頂”狀態(tài)。但這種方法不符合客戶的需求，同時(shí)也會影響到產(chǎn)品性能的發(fā)揮；2、增加控制陀螺。但要更改穩(wěn)定平臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也不滿足體積、重量等設(shè)計(jì)指標(biāo)；3、編制控制算法，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。此種方案使算法更加復(fù)雜，且對旋變精度也有很高的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)，以解決光電穩(wěn)定平臺的過頂問題。
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)采用以下技術(shù)方案:光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)，包括光電艙體和運(yùn)動載體，所述光電艙體具有光軸，光電艙體的一端固定裝配在運(yùn)動載體上，另一端逐漸向前或向后傾斜并與豎直平面之間形成了用于使光電艙體的過頂區(qū)域偏離至光軸工作角度范圍之外的傾斜角。
[0010]所述運(yùn)動載體上設(shè)有傾斜面，所述光電艙體通過垂直安裝在所述傾斜面上而形成了所述傾斜角。
[0011]光電艙體安裝于運(yùn)動載體的底部并且相對于豎直平面向后傾斜。
[0012]在該安裝結(jié)構(gòu)中，由于光電艙體的一端固定裝配在運(yùn)動載體上，另一端逐漸向前或向后傾斜并與豎直平面之間形成了用于使光電艙體的過頂區(qū)域偏離至光軸工作角度范圍之外的傾斜角，因此，在光電艙體經(jīng)過物體正上方時(shí)，可避免光軸出現(xiàn)與垂直向下的情況，從而避免光軸進(jìn)入到光電艙體的過頂區(qū)域，該光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)在不需增加任何零部件的情況下解決了光電穩(wěn)定平臺的過頂問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是兩軸四框架穩(wěn)定平臺在光軸(視軸)水平時(shí)的原理圖；
圖2是兩軸四框架穩(wěn)定平臺在光軸(視軸)豎直時(shí)的原理圖；
圖3是現(xiàn)有的光電艙體與運(yùn)動載體之間的安裝示意圖；
圖4是本發(fā)明的光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，如圖4所示，該光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)包括光電艙體11和運(yùn)動載體12。
[0015]在本實(shí)施例中，運(yùn)動載體12的底部設(shè)有一個(gè)相對于水平面從前向后逐漸向上傾斜的傾斜面，該傾斜面用于安裝光電艙體11。
[0016]光電艙體11具有光軸，在本實(shí)施例中，光電艙體11垂直安裝在運(yùn)動載體12的傾斜面上，由此使得其向后傾斜并形成了與豎直平面之間的夾角，該夾角使得光電艙體12的過頂區(qū)域被規(guī)避在了光軸的工作角度范圍之外。
[0017]在光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例中，光電艙體還可以相對于豎直平面向前傾斜，還可通過改變光電艙體的用于與運(yùn)動載體配合的部位的結(jié)構(gòu)來形成所述傾斜角。
【權(quán)利要求】
1.光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)，包括光電艙體和運(yùn)動載體，所述光電艙體具有光軸，其特征在于，光電艙體的一端固定裝配在運(yùn)動載體上，另一端逐漸向前或向后傾斜并與豎直平面之間形成了用于使光電艙體的過頂區(qū)域偏離至光軸工作角度范圍之外的傾斜角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述運(yùn)動載體上設(shè)有傾斜面，所述光電艙體通過垂直安裝在所述傾斜面上而形成了所述傾斜角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光電艙體與運(yùn)動載體之間的防過頂安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，光電艙體安裝于運(yùn)動載體的底部并且相對于豎直平面向后傾斜。
【文檔編號】G05D3/00GK104298249SQ201310609481
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】牛學(xué)東, 馬曉鵬 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所