光纤惯性姿态测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光纤惯性姿态测量装置，包括壳体、设于壳体内的电源、陀螺主电路板、加速度计转换板及导航解算板、位于壳体内且固定于壳体的底壁上的安装座、安装于安装座的第一个侧壁上的X轴加速度计和X轴光纤陀螺、安装在相邻于第一个侧壁的第二个侧壁上的Y轴加速度计及Y轴光纤陀螺、安装于安装座顶面或者底面的Z轴加速度计以及Z轴光纤陀螺，在壳体的底壁上未安装安装座的位置处还固定有与所述底壁平行的插座板，插座板上相互间隔的设置有插接口朝上的若干插接座，在陀螺主电路板、加速度计转换板及导航解算板相应于所述插接座的位置处分别设置有一插接头，陀螺主电路板、加速度计转换板以及导航解算板对应插设于对应的插接座上。
【专利说明】
光纤惯性姿态测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉惯性测量领域，特别涉及一种光纤惯性姿态测量装置。【背景技术】
[0002]光纤惯性姿态测量装置是测量物体姿态信息的装置。光纤惯性姿态测量装置由于其精度高、体积小、动态范围大、可靠性高、响应快、使用寿命长、发展潜力大等优点，引起了国内外广泛的研究和研制。目前，国外的技术水平比较高，研制的光纤导航仪精度高，性能稳定。目前的光纤惯性姿态测量装置大多呈图1所示结构，包括壳体、在壳体内安装有安装座92,安装座92具有多层容置腔90,在安装座92的相邻两个侧面分别设置有X轴加速度计及 X轴陀螺93、Y轴加速度计及Y轴陀螺94,在安装座92的底面设置有Z轴陀螺95,而光纤惯性姿态测量装置的内部电路板例如加速度计转换板、导航解算板、三轴陀螺的主电路板(三块电路板或者一块集成电路板)等等平放在相应层的容置腔90中，由于电路板表面积较大，所占用的空间较大，因此需要增大安装座92的体积以增加每一层的容置空间，这种布局方式占用的内部空间较大、以至于内部结构较为复杂，光纤惯性姿态测量装置整体占用的空间大。【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种结构小巧、减少占用空间的光纤惯性姿态测量装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种光纤惯性姿态测量装置，包括壳体、设于壳体内的电源模块、陀螺主电路板、加速度计转换板及导航解算板、位于壳体内且固定于壳体的底壁上的安装座、安装于安装座的第一个侧壁上的X轴加速度计和X轴光纤陀螺、安装在相邻于第一个侧壁的第二个侧壁上的Y轴加速度计及Y轴光纤陀螺、安装于安装座顶面或者底面的Z轴加速度计以及Z轴光纤陀螺，在所述壳体的底壁上未安装安装座的位置处还固定有与所述底壁平行的插座板，所述插座板上相互间隔的设置有插接口朝上的若干插接座，在所述陀螺主电路板、加速度计转换板及导航解算板相应于所述插接座的位置处分别设置有一插接头，所述陀螺主电路板、加速度计转换板以及导航解算板对应插设于对应的插接座上，以竖直向上的相互平行的设置在所述插座板上。
[0005]作为优化，所述安装座呈四方体状且具有中空过线空间，在安装座的第一侧壁、第二侧壁及顶壁上分别开设有一安装槽，由所述安装槽的槽底向过线空间的方向开设有第一内螺纹腔，在X轴加速度计、Y轴加速度计及Z轴加速度计上相应于对应的壁上的第一内螺纹腔的位置处分别开设有第一螺纹孔，三个加速度计的安装螺栓分别穿过对应的第一螺纹孔后与对应的第一内螺纹腔螺纹配合，以将加速度计安装在对应的壁上，当加速度计安装在对应的壁上后，加速度计具有外露于安装座对应的壁的一端;在光纤陀螺上相应于加速度计外露的一端的位置处开设有容置槽，当光纤陀螺安装于对应的安装壁上后，光纤陀螺上的容置槽与对应的安装槽的槽口相对形成用于容置加速度计的容置空间。
[0006]作为优化，所述安装座呈四方体状且具有中空过线空间，在所述安装座的第一个侧壁、第二个侧壁以及安装Z轴加速度计和Z轴陀螺的顶壁上设置有至少一第一过线孔，在所述安装座上朝向陀螺主电路板、加速度计转换板以及导航解算板的第三个侧壁上设置有第二过线孔，陀螺主电路板、加速度计转换板以及导航解算板上的导线穿过第二过线孔、并经中空的空间、穿过对应的第一过线孔后与对应的光纤陀螺及加速度计电连接。
[0007]作为优化，光纤陀螺的每个轴向的光纤环采用直径小于等于巾135 Mi的细径光纤。
[0008]作为优化，在所述壳体的至少一个壁上开设有散热孔。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种光纤惯性姿态测量装置，包括壳体、设于壳体内的电源模块、陀螺主电路板、加速度计转换及姿态解算集成板、位于壳体内且固定于壳体的底壁上的安装座、安装于安装座的第一个侧壁的X轴加速度计和X轴光纤陀螺、安装在相邻于第一个侧壁的第二个侧壁的Y轴加速度计及Y轴光纤陀螺、安装于安装座顶面或者底面的Z轴加速度计以及Z轴光纤陀螺，在所述壳体的底壁上未安装安装座的位置处还固定有与所述底壁平行的插座板，所述插座板上相互间隔的设置有插接口朝上的若干插接座，在所述陀螺主电路板、加速度计转换及姿态解算集成板相应于所述插接座的位置处分别设置有一插接头，所述陀螺主电路板、加速度计转换及姿态解算集成板对应插设于对应的插接座上，以竖直向上的相互平行的设置在所述插座板上。
[0010]本实用新型的光纤惯性姿态测量装置，由于将主要的电路板立向设置在安装座的一侧，安装座无需设置多层空间，减少安装座的体积和结构和复杂度，并且减少隔板的使用，各个电路板立向设置并相互平行，这样布置更加紧凑、使得结构更小型化，从此前的 126*98*98减少到110*86*75。可将加速度计转换板和导航解算板集成在一张电路板上，进一步提高集成度，进一步减少空间。采用细径光纤，减少了每一个光纤陀螺的体积。每一轴的光纤陀螺和加速度计采用集成安装的方式(即先安装加速度计，在对应的壁上设置安装槽，在对应轴的光纤陀螺上设置容置槽，安装槽和容置槽合拢后容置加速度计)，从很大程度上减少了惯性姿态测量装置的体积。综上，本实施例对各个部件进行细致的结构设计，充分利用内部空间，合理紧凑的布局光学器件和电路板，通过以上几项具体实施措施，减小了光纤惯性导航仪的体积，真正实现小型化。【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是现有技术中光纤惯性姿态测量装置内部布置图。
[0013]图2是本实用新型光纤惯性姿态测量装置一实施例的结构示意图。
[0014]图3是本实用新型光纤惯性姿态测量装置一实施例中去掉顶盖的结构示意图。
[0015]图4是图2中横剖面图。【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]请参见图2至图4,本实用新型的光纤惯性姿态测量装置包括壳体1、设于壳体1内的电源模块2、陀螺主电路板3、加速度计转换板4、导航解算板5、位于壳体1内且固定于壳体 1的底壁上的安装座6、安装于安装座6的第一个侧壁上的X轴加速度计71和X轴光纤陀螺72、 安装在相邻于第一个侧壁的第二个侧壁上的Y轴加速度计及Y轴光纤陀螺、安装于安装座6 顶面或者底面的Z轴加速度计73以及Z轴光纤陀螺74,在所述壳体1的底壁上未安装安装座6 的位置处还固定有与所述底壁平行的插座板81，所述插座板81上相互间隔的设置有插接口朝上的若干插接座82,在所述陀螺主电路板3、加速度计转换板4及导航解算板5相应于所述插接座82的位置处分别设置有一插接头83,所述陀螺主电路板3、加速度计转换板4以及导航解算板5对应插设于对应的插接座82上，以竖直向上的相互平行的设置在所述插座板81 上。
[0018]所述安装座6除了无需设置多层空间外，其它结构可以同现有技术的安装座结构相同或相似。本实施例中的安装座6为四方体状，且具有中空过线空间60。上述Z轴光纤陀螺和Z轴加速度计则安装于安装座6的顶壁上，在安装座6的顶壁、第一个侧壁以及第二个侧壁上分别开设有一个或多个第一过线孔，而在安装座6上朝向陀螺主电路板3、加速度计以及导航解算板5的第三个侧壁上开设有一个或多个第二过线孔，X、Y、Z轴的光纤陀螺以及加速度计的导线分别穿过对应的第一过线孔、经过中空的过线空间60后，再通过第二过线孔穿出与对应的电路板连接。本实施例中，电路连接方式与现有的连接方式一致，此处不再详述。
[0019]本实施例中，改变了几块主要的电路板的安装位置，将它们由原来的安装座的多层空间中移到现在的安装座6的一侧，并立向设置，因此，安装座6无需再设置多层隔板来分别固定各个电路主板，减少了设置隔板所占用的空间，使内部布置更为紧凑，使安装座6整体结构更紧凑、占用空间更小，减少制作隔板的制作成本、安装隔板的安装成本。安装座6安装于壳体1的底壁上后，安装座6的底面高于壳体1的底壁，该空间可以容置电源模块2。当然，电源模块2还可以采用现有技术中任何一种可布置的方式布置于壳体1中，此处不一一赘述。电源模块2与各个电路板、各个光纤陀螺及加速度计的电连接方式同样与现有技术一致，此处便不一一赘述。
[0020]本例中，三个加速度计采用下述方式安装在安装座6对应的壁上:
[0021]在安装座6的第一侧壁、第二侧壁及顶壁上分别开设有一安装槽61，由安装槽61的槽底向过线空间60的方向开设有第一内螺纹腔62,在X轴加速度计71、Y轴加速度计及Z轴加速度计73上相应于对应的壁上的第一内螺纹腔62的位置处分别开设有第一螺纹孔，三个加速度计的安装螺栓分别穿过对应的第一螺纹孔后与对应的第一内螺纹腔62螺纹配合，以将加速度计安装在对应的壁上，当加速度计安装在对应的壁上后，由于安装座6的壁的厚度有限，加速度计具有外露于安装座6对应的壁的一端。如此，则需要在对应的光纤陀螺上相应于加速度计外露的一端的位置处开设有容置槽63，当光纤陀螺安装于对应的安装壁上后， 光纤陀螺上的容置槽63与对应的安装槽61的槽口相对形成容置加速度计的容置空间。
[0022]本实施例中，在安装座6的第一侧壁、第二侧壁以及顶壁上还分别开设有第二内螺纹腔，在X轴光纤陀螺72、Y轴光纤陀螺以及Z轴光纤陀螺74上相应于第二内螺纹腔的位置处还设有第二螺纹孔，三个光纤陀螺的安装螺栓分别穿过对应的第二螺纹孔后与对应的第二内螺纹腔螺纹配合。
[0023]本实施例中，光纤陀螺每一个轴向光纤环采用直径小于等于￠135 Mi的光细径光纤，如此则进一步的减少光纤陀螺的占用空间，使光纤惯性姿态测量装置整体更小型化。
[0024]为了使光纤陀螺的散热性好，本实施例中，在壳体1的每一个壁上均开设有若干散热孔10,散热孔10可以是任意形状。可理解的，在不同的实施例中，根据不同的使用环境，可选择在一个壁或者多个壁上开设散热孔。
[0025]作为本实用新型光纤惯性姿态测量装置的另一种实施方式，可以将加速度计转换板和导航解算板5集成为一块板，集加速度及姿态解算集成板。如此则可以减少插座的数量、减少电路板的数量以及优化电路板所占用的空间，使得光纤惯性姿态测量装置内部布置更加紧凑，进而使得整体结构更小型化。
[0026]本实用新型的光纤惯性姿态测量装置，由于将主要的电路板立向设置在安装座6 的一侧，安装座6无需设置多层空间，减少安装座6的体积和结构和复杂度，并且减少隔板的使用，各个电路板立向设置并相互平行，这样布置更加紧凑、使得结构更小型化，从此前的 126*98*98减少到110*86*75。可将加速度计转换板和导航解算板5集成在一张电路板上，进一步提高集成度，进一步减少空间。采用细径光纤，减少了每一个光纤陀螺的体积。每一轴的光纤陀螺和加速度计采用集成安装的方式(即先安装加速度计，在对应的壁上设置安装槽，在对应轴的光纤陀螺上设置容置槽，安装槽和容置槽合拢后容置加速度计)，从很大程度上减少了惯性姿态测量装置的体积。综上，本实施例对各个部件进行细致的结构设计，充分利用内部空间，合理紧凑的布局光学器件和电路板，通过以上几项具体实施措施，减小了光纤惯性导航仪的体积，真正实现小型化。
[0027]以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种光纤惯性姿态测量装置，包括壳体、设于壳体内的电源模块、陀螺主电路板、加 速度计转换板及导航解算板、位于壳体内且固定于壳体的底壁上的安装座、安装于安装座 的第一个侧壁上的X轴加速度计和X轴光纤陀螺、安装在相邻于第一个侧壁的第二个侧壁上 的Y轴加速度计及Y轴光纤陀螺、安装于安装座顶面或者底面的Z轴加速度计以及Z轴光纤陀 螺，其特征在于:在所述壳体的底壁上未安装安装座的位置处还固定有与所述底壁平行的 插座板，所述插座板上相互间隔的设置有插接口朝上的若干插接座，在所述陀螺主电路板、 加速度计转换板及导航解算板相应于所述插接座的位置处分别设置有一插接头，所述陀螺 主电路板、加速度计转换板以及导航解算板对应插设于对应的插接座上，以竖直向上的相 互平行的设置在所述插座板上。2.如权利要求1所述的光纤惯性姿态测量装置，其特征在于:所述安装座呈四方体状且 具有中空过线空间，在安装座的第一侧壁、第二侧壁及顶壁上分别开设有一安装槽，由所述 安装槽的槽底向过线空间的方向开设有第一内螺纹腔，在X轴加速度计、Y轴加速度计及Z轴 加速度计上相应于对应的壁上的第一内螺纹腔的位置处分别开设有第一螺纹孔，三个加速 度计的安装螺栓分别穿过对应的第一螺纹孔后与对应的第一内螺纹腔螺纹配合，以将加速 度计安装在对应的壁上，当加速度计安装在对应的壁上后，加速度计具有外露于安装座对 应的壁的一端;在光纤陀螺上相应于加速度计外露的一端的位置处开设有容置槽，当光纤 陀螺安装于对应的安装壁上后，光纤陀螺上的容置槽与对应的安装槽的槽口相对形成用于 容置加速度计的容置空间。3.如权利要求1所述的光纤惯性姿态测量装置，其特征在于:所述安装座呈四方体状且 具有中空过线空间，在所述安装座的第一个侧壁、第二个侧壁以及安装Z轴加速度计和Z轴 陀螺的顶壁上设置有至少一第一过线孔，在所述安装座上朝向陀螺主电路板、加速度计转 换板以及导航解算板的第三个侧壁上设置有第二过线孔，陀螺主电路板、加速度计转换板 以及导航解算板上的导线穿过第二过线孔、并经中空的空间、穿过对应的第一过线孔后与 对应的光纤陀螺及加速度计电连接。4.如权利要求1所述的光纤惯性姿态测量装置，其特征在于:光纤陀螺的每个轴向的光 纤环采用直径小于等于￠135 Mi的细径光纤。5.如权利要求1至4中任一项权利要求所述的光纤惯性姿态测量装置，其特征在于:在 所述壳体的至少一个壁上开设有散热孔。6.—种光纤惯性姿态测量装置，包括壳体、设于壳体内的电源模块、陀螺主电路板、加 速度计转换及姿态解算集成板、位于壳体内且固定于壳体的底壁上的安装座、安装于安装 座的第一个侧壁的X轴加速度计和X轴光纤陀螺、安装在相邻于第一个侧壁的第二个侧壁的 Y轴加速度计及Y轴光纤陀螺、安装于安装座顶面或者底面的Z轴加速度计以及Z轴光纤陀 螺，其特征在于:在所述壳体的底壁上未安装安装座的位置处还固定有与所述底壁平行的 插座板，所述插座板上相互间隔的设置有插接口朝上的若干插接座，在所述陀螺主电路板、 加速度计转换及姿态解算集成板相应于所述插接座的位置处分别设置有一插接头，所述陀 螺主电路板、加速度计转换及姿态解算集成板对应插设于对应的插接座上，以竖直向上的 相互平行的设置在所述插座板上。
【文档编号】G01C19/72GK205655838SQ201620377548
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年4月29日 公开号201620377548.2, CN 201620377548, CN 205655838 U, CN 205655838U, CN-U-205655838, CN201620377548, CN201620377548.2, CN205655838 U, CN205655838U
【发明人】李光辉, 张锐, 张毅, 刘尉
【申请人】重庆华渝电气集团有限公司