一种三轴陀螺稳定座架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种机载航空测绘相机陀螺稳定座架，具体涉及一种三轴陀螺稳定座架；该座架方位环通过方位环轴承设置在俯仰环内，方位环可相对于俯仰环做旋转运动；俯仰环左右对称位置设置有俯仰环轴承，俯仰环通过左右对称设置的俯仰环轴承设置在滚动环内，俯仰环可依左右对称设置的俯仰环轴承的轴心线为旋转线，相对于滚动环做旋转运动；滚动环和基座为环状结构，滚动环前后对称位置设置有滚动环轴承，滚动环通过前后对称设置的滚动环轴承设置在基座内，滚动环可依前后对称设置的滚动环轴承的轴心线为旋转线，相对于基座做旋转运动；本发明隔离了载机低频摇摆，保持航空测绘相机平稳，克服气流和其它干扰因素对航空拍摄的影响，提高航拍质量和效率。
【专利说明】
一种三轴陀螺稳定座架
技术领域
[0001]本发明涉及一种机载航空测绘相机陀螺稳定座架，具体涉及一种三轴陀螺稳定座架。
【背景技术】
[0002]飞机在飞行摄影时会受到飞机本身和气流的多重影响，机体难于保持平稳，这给航空高精度拍摄带来很大困难。因此，在航空摄影过程中，需要对航空测绘相机系统进行稳定控制，在航测时保持相机系统水平(俯仰和横滚两个方向)稳定及航偏角(方位方向)的稳定和跟踪，以保证机载航空测绘相机对指定区域的高精度拍摄。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术，本发明的目的在于提供一种三轴陀螺稳定座架，解决载航空测绘相机对指定区域的高精度拍摄过程中，航空测绘相机系统的稳定控制问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案。
[0005]本发明的目的在于提供一种三轴陀螺稳定座架，包括:方位环、俯仰环、滚动环、基座、方位环轴承、俯仰环轴承、滚动环轴承；
[0006]方位环和俯仰环为环状结构，方位环通过方位环轴承设置在俯仰环内，方位环可相对于俯仰环做旋转运动；
[0007]俯仰环左右对称位置设置有俯仰环轴承，俯仰环通过左右对称设置的俯仰环轴承设置在滚动环内，俯仰环可依左右对称设置的俯仰环轴承的轴心线为旋转线，相对于滚动环做旋转运动；
[0008]滚动环和基座为环状结构，滚动环前后对称位置设置有滚动环轴承，滚动环通过前后对称设置的滚动环轴承设置在基座内，滚动环可依前后对称设置的滚动环轴承的轴心线为旋转线，相对于基座做旋转运动；
[0009]所述俯仰环依左右对称设置的俯仰环轴承的轴心线为旋转线，相对于滚动环做旋转运动的方向，与滚动环依前后对称设置的滚动环轴承的轴心线为旋转线，相对于基座做旋转运动的方向相互交叉，呈空间垂直。
[0010]该座架还包括方位环驱动机构和同步带;方位环驱动机构和同步带安装在俯仰环外侧，方位环驱动机构通过同步带与方位环连接，驱动方位环做旋转运动。
[0011 ]该座架还包括俯仰环驱动机构和俯仰环直齿轮;俯仰环驱动机构安装在滚动环外侧，俯仰环外侧设置俯仰环直齿轮，俯仰环驱动机构与俯仰环直齿轮配合，驱动俯仰环依左右对称设置的俯仰环轴承的轴心线为旋转线，相对于滚动环做俯仰运动。
[0012]该座架还包括滚动环驱动机构和基座直齿轮;滚动环一侧设置滚动环驱动机构，基座上设置基座直齿轮，滚动环驱动机构与基座直齿轮配合，驱动滚动环依前后对称设置的滚动环轴承的轴心线为旋转线，相对于基座做滚动运动。
[0013]该座架还包括底板和减振器;减振器位于底板四角上，基座通过位于底板四角的4个减振器与底板连接，底板固定在外部设备上。
[0014]该座架还包括方位环限位机构、俯仰环限位机构和滚动环限位机构；
[0015]方位环外侧还设置有方位环限位机构，依据航空测绘相机系统对转动范围的要求，实现对方位环运动范围的限位；
[0016]俯仰环运动范围受俯仰环直齿轮的尺寸限制，为了防止俯仰环运动范围过大而出现齿轮卡壳状态，在俯仰环外侧还设置有俯仰环限位机构，实现对俯仰环运动范围的进一步限位；
[0017]滚动环运动范围受基座直齿轮的尺寸限制，为了防止滚动环运动范围过大而出现齿轮卡壳状态，在滚动环外侧还设置有滚动环限位机构，实现对滚动环运动范围的进一步限位。
[0018]所述方位环运动范围为±30° ;所述俯仰环运动范围为±7° ;所述滚动环运动范围为 ±7°。
[0019]该座架还包括开关控制电路和信息处理及伺服控制电路；
[0020]开关控制电路设置在俯仰环外侧，信息处理及伺服控制电路设置在在滚动环外侦U，开关控制电路通过电缆与信息处理及伺服控制电路相连，信息处理及伺服控制电路通过电缆与方位环驱动机构、俯仰环驱动机构、滚动环驱动机构连接。
[0021]所述开关控制电路包括供电连接器、测试连接器、控制连接器和电源开关;供电连接器与外部电源连接，实现对开关控制电路的供电，并通过信息处理及伺服控制电路实现对方位环驱动机构、俯仰环驱动机构和滚动环驱动机构供电；测试连接器与外部测试系统连接，实现与航空测绘相机系统的信息交互;控制连接器与外部控制系统连接，通过信息处理及伺服控制电路实现对方位环驱动机构、俯仰环驱动机构和滚动环驱动机构运动的控制；电源开关为双刀三姿开关，实现与外部电源的导通与断开。
[0022]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0023]本发明一种三轴度陀螺稳定座架，隔离了载机低频摇摆，保持航空测绘相机平稳，从而克服气流和其它干扰因素等对航空摄影的影响，提高航拍质量和效率。
[0024]本发明一种三轴陀螺稳定座架可自动调节相机因飞机俯仰、滚动和航向变化带来的姿态影响，使航空测绘相机不仅始终垂直指向地面，而且方向与设计航线保持一致，从而提高航空测绘相机的影像品质、延长飞行拍摄时间、提高飞行航拍的效率、减轻机组人员的工作强度。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例一种三轴陀螺稳定座架示意图1;
[0026]图2是本发明实施例一种三轴陀螺稳定座架示意图2;
[0027]图3是本发明实施例一种三轴陀螺稳定座架装配示意图；
[0028]图中:1-方位环、2-俯仰环、3-滚动环、4-基座、5-底板、6_方位环轴承、7_俯仰环轴承、8-滚动环轴承、9-方位环限位机构、10-俯仰环限位机构、11-滚动环限位机构、12-方位环驱动机构、13-俯仰环驱动机构、14-滚动环驱动机构、15-俯仰环直齿轮、16-基座直齿轮、17-同步带、18-开关控制电路、19-信息处理及伺服控制电路、20-减振器。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明一种三轴陀螺稳定座架作详细说明。
[0030]如图1至图3所示，本发明一种三轴陀螺稳定座架，包括:方位环1、俯仰环2、滚动环
3、基座4、底板5、方位环轴承6、俯仰环轴承7、滚动环轴承8、方位环限位机构9、俯仰环限位机构10、滚动环限位机构11、方位环驱动机构12、俯仰环驱动机构13、滚动环驱动机构14、俯仰环直齿轮15、基座直齿轮16、同步带17、开关控制电路18、信息处理及伺服控制电路19、减振器20 ；
[0031]方位环I和俯仰环2为环状结构，方位环I通过方位环轴承6设置在俯仰环2内，方位环I可相对于俯仰环2做旋转运动;方位环驱动机构12安装在俯仰环2外侧，方位环驱动机构12通过同步带17与方位环I连接，驱动方位环I做旋转运动；
[0032]俯仰环2左右对称位置设置有俯仰环轴承7，俯仰环2通过左右对称设置的俯仰环轴承7设置在滚动环3内，俯仰环2可依左右对称设置的俯仰环轴承7的轴心线为旋转线，相对于滚动环3做旋转运动;俯仰环驱动机构13安装在滚动环3外侧，俯仰环2外侧设置俯仰环直齿轮15，俯仰环驱动机构13与俯仰环直齿轮15配合，驱动俯仰环2依左右对称设置的俯仰环轴承7的轴心线为旋转线，相对于滚动环3做俯仰运动；
[0033]滚动环3和基座4为环状结构，滚动环3前后对称位置设置有滚动环轴承8，滚动环3通过前后对称设置的滚动环轴承8设置在基座4内，滚动环3可依前后对称设置的滚动环轴承8的轴心线为旋转线，相对于基座4做旋转运动;滚动环3—侧设置滚动环驱动机构14，基座4上设置基座直齿轮16，滚动环驱动机构14与基座直齿轮16配合，驱动滚动环3依前后对称设置的滚动环轴承8的轴心线为旋转线，相对于基座4做滚动运动；
[0034]俯仰环2依左右对称设置的俯仰环轴承7的轴心线为旋转线，相对于滚动环3做旋转运动的方向，与滚动环3依前后对称设置的滚动环轴承8的轴心线为旋转线，相对于基座4做旋转运动的方向呈空间垂直；
[0035]基座4通过位于底板5四角的4个减振器20与底板5连接，底板5固定在外部设备上。
[0036]航空测绘相机系统设置在方位环I内。
[0037]开关控制电路18设置在俯仰环2外侧，信息处理及伺服控制电路19设置在在滚动环3外侧，开关控制电路18通过电缆与信息处理及伺服控制电路19相连，信息处理及伺服控制电路19通过电缆与方位环驱动机构12、俯仰环驱动机构13、滚动环驱动机构14连接；
[0038]开关控制电路18包括供电连接器、测试连接器、控制连接器和电源开关;供电连接器与外部电源连接，实现对开关控制电路18的供电，并通过信息处理及伺服控制电路19实现对方位环驱动机构12、俯仰环驱动机构13和滚动环驱动机构14供电；测试连接器与外部测试系统连接，实现与航空测绘相机系统的信息交互;控制连接器与外部控制系统连接，通过信息处理及伺服控制电路19实现对方位环驱动机构12、俯仰环驱动机构13和滚动环驱动机构14运动的控制；电源开关为双刀三姿开关，实现与外部电源的导通与断开。
[0039]方位环I外侧还设置有方位环限位机构9，可依据航空测绘相机系统的要求，实现对方位环I运动范围的限位;所述方位环I运动范围为± 30° ;
[0040]俯仰环2运动范围主要受俯仰环直齿轮15的尺寸限制，为了防止俯仰环2运动范围过大而出现齿轮卡壳状态，在俯仰环2外侧还设置有俯仰环限位机构10，实现对俯仰环2运动范围的进一步限位;所述俯仰环2运动范围为土7° ;滚动环3运动范围主要受基座直齿轮16的尺寸限制，为了防止滚动环3运动范围过大而出现齿轮卡壳状态，在滚动环3外侧还设置有滚动环限位机构U，实现对滚动环3运动范围的进一步限位;所述滚动环3运动范围为
±7° ο
【主权项】
1.一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:该座架包括:方位环、俯仰环、滚动环、基座、方位环轴承、俯仰环轴承、滚动环轴承； 方位环和俯仰环为环状结构，方位环通过方位环轴承设置在俯仰环内，方位环可相对于俯仰环做旋转运动； 俯仰环左右对称位置设置有俯仰环轴承，俯仰环通过左右对称设置的俯仰环轴承设置在滚动环内，俯仰环可依左右对称设置的俯仰环轴承的轴心线为旋转线，相对于滚动环做旋转运动； 滚动环和基座为环状结构，滚动环前后对称位置设置有滚动环轴承，滚动环通过前后对称设置的滚动环轴承设置在基座内，滚动环可依前后对称设置的滚动环轴承的轴心线为旋转线，相对于基座做旋转运动； 所述俯仰环依左右对称设置的俯仰环轴承的轴心线为旋转线，相对于滚动环做旋转运动的方向，与滚动环依前后对称设置的滚动环轴承的轴心线为旋转线，相对于基座做旋转运动的方向相互交叉，呈空间垂直。2.根据权利要求1所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:该座架还包括方位环驱动机构和同步带;方位环驱动机构和同步带安装在俯仰环外侧，方位环驱动机构通过同步带与方位环连接，驱动方位环做旋转运动。3.根据权利要求1所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:该座架还包括俯仰环驱动机构和俯仰环直齿轮;俯仰环驱动机构安装在滚动环外侧，俯仰环外侧设置俯仰环直齿轮，俯仰环驱动机构与俯仰环直齿轮配合，驱动俯仰环依左右对称设置的俯仰环轴承的轴心线为旋转线，相对于滚动环做俯仰运动。4.根据权利要求1所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:该座架还包括滚动环驱动机构和基座直齿轮;滚动环一侧设置滚动环驱动机构，基座上设置基座直齿轮，滚动环驱动机构与基座直齿轮配合，驱动滚动环依前后对称设置的滚动环轴承的轴心线为旋转线，相对于基座做滚动运动。5.根据权利要求1所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:该座架还包括底板和减振器;减振器位于底板四角上，基座通过位于底板四角的4个减振器与底板连接，底板固定在外部设备上。6.根据权利要求1所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:该座架还包括方位环限位机构、俯仰环限位机构和滚动环限位机构； 方位环外侧还设置有方位环限位机构，依据航空测绘相机系统对转动范围的要求，实现对方位环运动范围的限位； 俯仰环运动范围受俯仰环直齿轮的尺寸限制，为了防止俯仰环运动范围过大而出现齿轮卡壳状态，在俯仰环外侧还设置有俯仰环限位机构，实现对俯仰环运动范围的进一步限位； 滚动环运动范围受基座直齿轮的尺寸限制，为了防止滚动环运动范围过大而出现齿轮卡壳状态，在滚动环外侧还设置有滚动环限位机构，实现对滚动环运动范围的进一步限位。7.根据权利要求6所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:所述方位环运动范围为±30° ;所述俯仰环运动范围为±7° ;所述滚动环运动范围为±7°。8.根据权利要求1所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于:该座架还包括开关控制电路和信息处理及伺服控制电路； 开关控制电路设置在俯仰环外侧，信息处理及伺服控制电路设置在在滚动环外侧，开关控制电路通过电缆与信息处理及伺服控制电路相连，信息处理及伺服控制电路通过电缆与方位环驱动机构、俯仰环驱动机构、滚动环驱动机构连接。9.根据权利要求8所述的一种三轴陀螺稳定座架，其特征在于: 所述开关控制电路包括供电连接器、测试连接器、控制连接器和电源开关;供电连接器与外部电源连接，实现对开关控制电路的供电，并通过信息处理及伺服控制电路实现对方位环驱动机构、俯仰环驱动机构和滚动环驱动机构供电；测试连接器与外部测试系统连接，实现与航空测绘相机系统的信息交互;控制连接器与外部控制系统连接，通过信息处理及伺服控制电路实现对方位环驱动机构、俯仰环驱动机构和滚动环驱动机构运动的控制；电源开关为双刀三姿开关，实现与外部电源的导通与断开。
【文档编号】B64D47/08GK105923167SQ201610333627
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】曲雪云
【申请人】北京自动化控制设备研究所