本發(fā)明屬于慣性測(cè)量，尤其涉及一種基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、國(guó)外著名光纖陀螺研制廠家kvh、ixblue、emcore、honeywell、northorp?grumman等公司均有一款或多款圓周直徑3.5英寸(88.9mm)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，典型產(chǎn)品如tac-450、kvh-1750、en-300、ln-200；為實(shí)現(xiàn)光纖慣測(cè)裝置緊湊設(shè)計(jì)，各家均采用三軸一體光纖陀螺配置mems加計(jì)的設(shè)計(jì)方案。三軸一體式光纖陀螺具有功耗低、成本低的優(yōu)勢(shì)，但也存在對(duì)裝配人員技能要求高，各敏感軸之間信號(hào)易發(fā)生相互干擾的弊端，且三路光纖相互盤繞、點(diǎn)膠固化后不易拆卸維修。采用單軸陀螺方案可很好的降低對(duì)操作人員的技能要求，方便實(shí)現(xiàn)高效批量生產(chǎn)，方便對(duì)各軸向陀螺單獨(dú)更換或維修、避免各敏感軸之間信號(hào)的相互干擾。但基于單軸陀螺設(shè)計(jì)的光纖慣測(cè)裝置外形尺寸通常較大，不利于實(shí)現(xiàn)光纖慣測(cè)裝置的小型化設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，使光纖慣測(cè)裝置內(nèi)核結(jié)構(gòu)尺寸更加緊湊，大大縮小了光纖慣測(cè)裝置的體積和重量，提高了系統(tǒng)的集成度和裝配工藝性。

2、本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，包括：系統(tǒng)本體、箱體、上蓋、第一50單軸光纖陀螺、第二50單軸光纖陀螺、第三50單軸光纖陀螺、加計(jì)組件、信號(hào)處理與接口電路、二次電源電路和電連接器組件；其中，所述系統(tǒng)本體設(shè)置于所述箱體內(nèi)部；所述上蓋與所述箱體的開(kāi)口端相連接；所述第一50單軸光纖陀螺、所述第二50單軸光纖陀螺、所述第三50單軸光纖陀螺、所述加計(jì)組件、所述信號(hào)處理與接口電路、所述二次電源電路和所述電連接器組件均設(shè)置于所述系統(tǒng)本體上。

3、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，所述mems加計(jì)組件包括第一加計(jì)電路板和第二加計(jì)電路板；其中，所述第一加計(jì)電路板上安裝一只加計(jì)；所述第二加計(jì)電路板上正交安裝兩只加計(jì)，加計(jì)電路板與加計(jì)電路板之間由柔性線連接；所述第一加計(jì)電路板與所述第二加計(jì)電路板正交安裝于系統(tǒng)本體上。

4、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，所述電連接器組件包括電連接器支架和電連接器；其中，所述電連接器設(shè)置于所述電連接器支架上；所述電連接器支架安裝于所述系統(tǒng)本體上。

5、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，所述系統(tǒng)本體包括第一陀螺安裝面、第二陀螺安裝面、第一陀螺光路組件安裝面、第二陀螺電路組件安裝面、第一加計(jì)電路板安裝面、第二加計(jì)電路板安裝面、豁口、信號(hào)處理與接口電路安裝面、二次電源電路安裝面、頂面、對(duì)外安裝面和電連接器組件安裝面；其中，所述第一陀螺安裝面用于安裝第一50單軸光纖陀螺，所述第二陀螺安裝面用于安裝第二50單軸光纖陀螺；所述第一陀螺光路組件安裝面用于安裝第三50單軸光纖陀螺的第一光路組件，所述第二陀螺電路組件安裝面用于安裝第三50單軸光纖陀螺的第二光路組件，連接所述第一光路組件和所述第二光路組件的導(dǎo)線和光纖穿過(guò)所述系統(tǒng)本體上的豁口；所述第一加計(jì)電路板安裝面用于安裝第一加計(jì)電路板，所述第二加計(jì)電路板安裝面用于安裝第二加計(jì)電路板；所述信號(hào)處理與接口電路安裝面用于安裝所述信號(hào)處理與接口電路，所述信號(hào)處理與接口電路安裝面與所述第一陀螺安裝面位于同一側(cè)，所述信號(hào)處理與接口電路位于所述第一50單軸光纖陀螺的外部；所述二次電源電路安裝面用于安裝所述二次電源電路，所述二次電源電路安裝面與所述第二陀螺電路組件安裝面位于同一側(cè)，所述二次電源電路位于所述第二光路組件的外部；所述電連接器組件安裝面用于安裝所述電連接器組件，所述電連接器組件安裝面位于陀螺光路組件安裝面對(duì)側(cè)的系統(tǒng)本體中間部位。

6、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，所述系統(tǒng)本體的頂面上設(shè)有多個(gè)螺紋孔，用于與所述上蓋螺紋連接。

7、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，所述系統(tǒng)本體底部的對(duì)外安裝面上設(shè)有多個(gè)第二螺紋孔，用于與箱體的螺紋連接。

8、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，還包括：加固條；其中，所述豁口的端面用于安裝加固條，所述加固條對(duì)穿過(guò)豁口的光纖和導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù)。

9、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，還包括：墊柱??；其中，所述墊柱ⅰ的一端穿過(guò)所述第一50單軸光纖陀螺與所述系統(tǒng)本體相連接，所述墊柱ⅰ的另一端與所述信號(hào)處理與接口電路相連接。

10、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，還包括：墊柱ⅱ；其中，所述墊柱ⅰ的一端穿過(guò)所述第三50單軸光纖陀螺的第二光路組件與所述系統(tǒng)本體相連接，所述墊柱ⅰ的另一端與所述二次電源電路相連接。

11、上述基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置中，所述系統(tǒng)本體的頂面上設(shè)有多個(gè)螺紋孔，用于與所述上蓋的每個(gè)螺紋孔對(duì)應(yīng)的沉孔螺紋連接；所述上蓋開(kāi)設(shè)有電連接器出口。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

13、(1)本發(fā)明通過(guò)在系統(tǒng)本體上安裝兩只一體式50單軸光纖陀螺和一只分體50單軸光纖陀螺的方案，使光纖慣測(cè)裝置內(nèi)核結(jié)構(gòu)尺寸更加緊湊，大大縮小了光纖慣測(cè)裝置的體積和重量；

14、(2)本發(fā)明通過(guò)將三只mems加速度計(jì)安裝在兩塊電路板上并將兩塊電路板用柔性線連接的方案，提高了系統(tǒng)的集成度和裝配工藝性；

15、(3)本發(fā)明的光纖慣測(cè)裝置內(nèi)核與箱體和上蓋相互獨(dú)立，在安裝空間苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合用戶可拆掉箱體和上蓋單獨(dú)使用光纖慣測(cè)裝置內(nèi)核；

16、(4)本發(fā)明的光纖慣測(cè)裝置使用50單軸光纖陀螺進(jìn)行裝配，無(wú)需進(jìn)行光路熔接，降低了對(duì)裝配人員的技能要求，降低了生產(chǎn)門檻，提高了生產(chǎn)效率；

17、(5)本發(fā)明的電連接器插座的矩形平板低于上蓋上表面12毫米，用戶電連接器插頭與其對(duì)接后，用戶電連接器插頭也低于上蓋上表面，進(jìn)一步為用戶節(jié)省了安裝空間；

18、(5)本發(fā)明使用一體式單軸光纖陀螺與分體式單軸光纖陀螺相結(jié)合的方案設(shè)計(jì)光纖慣測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了比三軸一體光纖陀螺更優(yōu)的裝配性和更好的可維修性，實(shí)現(xiàn)了比選用三只一體式單軸光纖陀螺更小的外形尺寸，消除了三軸一體陀螺方案各敏感軸之間的信號(hào)干擾，將二者的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了集中；

19、(6)本發(fā)明中信號(hào)處理與接口電路和二次電源電路分為安裝于光纖慣測(cè)裝置內(nèi)核的兩側(cè)，避免了電源與信號(hào)之間的相互干擾；

20、(7)本發(fā)明中上蓋既與系統(tǒng)本體剛性連接又與箱體剛性連接，提高了光纖慣測(cè)裝置的整機(jī)剛度、增加了有源發(fā)熱器件的散熱通道，且使系統(tǒng)本體實(shí)現(xiàn)了輕量化設(shè)計(jì)。

技術(shù)特征：

1.一種基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于包括：系統(tǒng)本體(1)、箱體(2)、上蓋(3)、第一50單軸光纖陀螺(4a)、第二50單軸光纖陀螺(4b)、第三50單軸光纖陀螺、mems加計(jì)組件、信號(hào)處理與接口電路(6)、二次電源電路(7)和電連接器組件(9)；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于：所述mems加計(jì)組件包括第一加計(jì)電路板(5a)和第二加計(jì)電路板(5b)；其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于：所述電連接器組件(9)包括電連接器支架(9a)和電連接器(9b)；其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于：所述系統(tǒng)本體(1)包括第一陀螺安裝面(1a)、第二陀螺安裝面(1b)、第一陀螺光路組件安裝面(1c-1)、第二陀螺電路組件安裝面(1c-2)、第一加計(jì)電路板安裝面(1d)、第二加計(jì)電路板安裝面(1e)、豁口(1f)、信號(hào)處理與接口電路安裝面(1g)、二次電源電路安裝面(1h)、頂面(1i)、對(duì)外安裝面(1j)和電連接器組件安裝面(1k)；其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于：所述系統(tǒng)本體(1)的頂面(1i)上設(shè)有多個(gè)螺紋孔(1n)，用于與所述上蓋(3)螺紋連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于：所述系統(tǒng)本體(1)底部的對(duì)外安裝面(1j)上設(shè)有多個(gè)第二螺紋孔(1m)，用于與箱體(2)的螺紋連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于還包括：加固條(8)；其中，所述豁口的端面(1l)用于安裝加固條(8)，所述加固條(8)對(duì)穿過(guò)豁口(1f)的光纖和導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于還包括：墊柱ⅰ(10)；其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于還包括：墊柱ⅱ(11)；其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于50單軸光纖陀螺和mems加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，其特征在于：所述系統(tǒng)本體(1)的頂面(1i)上設(shè)有多個(gè)螺紋孔(1n)，用于與所述上蓋(3)的每個(gè)螺紋孔(1n)對(duì)應(yīng)的沉孔(3a)螺紋連接；所述上蓋(3)開(kāi)設(shè)有電連接器出口(3b)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于50單軸光纖陀螺和MEMS加計(jì)的緊湊型光纖慣測(cè)裝置，包括：系統(tǒng)本體、箱體、上蓋、第一50單軸光纖陀螺、第二50單軸光纖陀螺、第三50單軸光纖陀螺、加計(jì)組件、信號(hào)處理與接口電路、二次電源電路和電連接器組件；其中，所述系統(tǒng)本體設(shè)置于所述箱體內(nèi)部；所述上蓋與所述箱體的開(kāi)口端相連接；所述第一50單軸光纖陀螺、所述第二50單軸光纖陀螺、所述第三50單軸光纖陀螺、所述加計(jì)組件、所述信號(hào)處理與接口電路、所述二次電源電路和所述電連接器組件均設(shè)置于所述系統(tǒng)本體上。本發(fā)明使光纖慣測(cè)裝置內(nèi)核結(jié)構(gòu)尺寸更加緊湊，大大縮小了光纖慣測(cè)裝置的體積和重量，提高了系統(tǒng)的集成度和裝配工藝性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉朝陽(yáng),何沁隆,袁赫彤,曹聰杰,曾令強(qiáng),趙冬穎,王有良,魏辰剛,程宇航
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航天時(shí)代光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6