专利名称：航空相机侦察区域的调节机构的制作方法
技术领域：
本发明属于航空照相的机械结构技术领域，涉及一种推扫式TDI CCD航空 相机侦察区域的调节机构。
背景技术：
目前装备的推扫TDI CCD航空相机都是以固定位置安装在机载平台上的， 因此其能够侦察到的区域取决于机载平台的航线和相机的视场角。如果想侦察 偏离航线较远区域的目标，只能改变机载平台的航线，及时改变机载平台的航 线是很困难的，需要较长的时间和空间。因此需要一种及时改变相机侦察区域 的调节机构。
发明内容
为了解决背景技术中存在的侦察区域问题，提高航空相机的实用性。本发 明提出一种通过调节航空相机姿态角实现改变侦察区域的调节机构。
技术方案本发明用于对推扫CCD航空相机的姿态角进行调节，实现改变
侦察区域，安装时x轴与机载平台飞行方向一致，定义航空相机绕x轴方向回
转轴运动为横滚角变化，定义航空相机绕Y轴方向回转轴运动为俯仰角变化， 见图3。
航空相机侦察区域的调节机构，包括内框架l、中框架2、外框架3、俯仰 姿态角驱动及反馈装置4、齿形带5、横滚姿态角驱动及反馈装置6、第一俯仰 轴压盖7、第一俯仰轴承8、第一俯仰支撑轴9、第二俯仰支撑轴IO、第二俯仰轴承ll、第二俯仰轴压盖12、大带轮13、第一横滚轴压盖14、第一横滚轴承
15、第一横滚支撑轴16、第二横滚支撑轴17、第二横滚轴承18、第二横滚轴 压盖19、大齿轮20;
各部件的位置及连接关系；
航空相机通过内框架1上的机械接口与调节机构连接，内框架1通过第一 横滚支撑轴16、第二横滚支撑轴17、第一横滚轴承15、第二横滚轴承18、第 一横滚轴压盖14、第二横滚轴压盖19安装在中框架2上，横滚姿态角驱动及 反馈装置6安装在中框架2上，当机载导航发现重要目标并发出指令时，横滚 姿态角驱动及反馈装置6驱动内框架1及固定在其上的航空相机运动，调节航 空相机的横滚姿态角。
中框架2通过第一俯仰支撑轴9、第二俯仰支撑轴10、第一俯仰轴承8、 第二俯仰轴承ll、第一俯仰轴压盖7、第二俯仰轴压盖12安装在外框架3上， 大齿轮20安装在外框架3上，俯仰姿态角驱动及反馈装置4安装在中框架2 上，当机载导航发现重要目标并发出指令时，俯仰姿态角驱动及反馈装置4运 转，大齿轮20给予俯仰姿态角驱动及反馈装置4反力使俯仰姿态角驱动及反馈 装置4、中框架2及安装在中框架2上的部件运动，调节航空相机的俯仰姿态 角。
本发明的优点可按侦察任务需要，及时调节侦察区域。提高推扫TDI CCD 航空相机的实用性、提高侦察能力。本发明具有较大的调节范围，横滚、俯仰 姿态角调节范围均为90。。结构稳定可靠，使用灵活方便，成本造价低廉。
图1是调整机构立体结构示意图，也为摘要附图，包括内框架1、中框架2、外框架3、俯仰姿态角驱动及反馈装置4、齿形带5、横滚姿态角驱动及反馈装 置6。
图2是调整机构结构剖示图，包括内框架l、中框架2、外框架3、俯仰姿 态角驱动及反馈装置4、横滚姿态角驱动及反馈装置6、第一俯仰轴压盖7、第 一俯仰轴承8、第一俯仰支撑轴9、第二俯仰支撑轴IO、第二俯仰轴承ll、第 二俯仰轴压盖12。
图3是图2的A—A剖示图，包括中框架2、外框架3、大带轮13、第一横 滚轴压盖14、第一横滚轴承15、第一横滚支撑轴16、第二横滚支撑轴17、第 二横滚轴承18、第二横滚轴压盖19。
图4是图3的B—B剖示图，包括、齿形带5、横滚姿态角驱动及反馈装置 6、大带轮13。
图5是图2的C—C剖示图，包括大齿轮20。
图6、图7、图8、图9是俯仰姿态角驱动及反馈装置4的结构剖示图，包 括主驱动小齿轮21、箱体22、第一齿轮23、第二齿轮24、蜗轮25、蜗杆26、 电机27、偏心套28、蜗杆下轴承29、蜗杆上轴承30、蜗杆压盖31、电位计支 撑装置32、蜗轮左压盖33、蜗轮左轴承34、蜗轮右轴承35、箱盖36、蜗轮右 压盖37。
图10是电位计支撑装置32的结构剖示图，包括第三齿轮38、小轴39、压 盖40、小轴上轴承41、支撑箱体42、小轴下轴承43、压片44、电位器45。
具体实施例方式
参阅附图对本发明做详细说明
本发明航空相机侦察区域的调节机构主要包括内框架1、中框架2、外框架3、俯仰姿态角驱动及反馈装置4、齿形带5、横滚姿态角驱动及反馈装置6、 第一俯仰轴压盖7、第一俯仰轴承8、第一俯仰支撑轴9、第二俯仰支撑轴IO、 第二俯仰轴承ll、第二俯仰轴压盖12、大带轮13、第一横滚轴压盖14、第一 横滚轴承15、第一横滚支撑轴16、第二横滚支撑轴17、第二横滚轴承18、第 二横滚轴压盖19、大齿轮20。
航空相机通过内框架1上的机械接口与调节机构连接，内框架1通过第一 横滚支撑轴16、第二横滚支撑轴17、第一横滚轴承15、第二横滚轴承18、第 一横滚轴压盖14、第二横滚轴压盖19安装在中框架2上，第一横滚轴压盖14、 第二横滚轴压盖19的作用是消除第一横滚轴承15、第二横滚轴承18的游隙。 横滚姿态角驱动及反馈装置6安装在中框架2上，其作用是驱动内框架1及固 定在其上的航空相机运动，调节航空相机的横滚姿态角。当机载导航发现重要 目标并发出指令时，横滚姿态角驱动及反馈装置6驱动内框架1及固定在其上 的航空相机运动，调节航空相机的横滚姿态角。
中框架2通过第一俯仰支撑轴9、第二俯仰支撑轴10、第一俯仰轴承8、 第二俯仰轴承11、第一俯仰轴压盖7、第二俯仰轴压盖12安装在外框架3上， 第一俯仰轴压盖7、第二俯仰轴压盖12的作用是消除第一俯仰轴承8、第二俯 仰轴承11的游隙。大齿轮20安装在外框架3上，俯仰姿态角驱动及反馈装置 4安装在中框架2上，俯仰姿态角驱动及反馈装置4运转，大齿轮20给予俯仰 姿态角驱动及反馈装置4反力使俯仰姿态角驱动及反馈装置4、中框架2及安 装在中框架2上的部件运动，调节航空相机的俯仰姿态角。当机载导航发现重 要目标并发出指令时，俯仰姿态角驱动及反馈装置4运转，大齿轮20给予俯仰 姿态角驱动及反馈装置4反力使俯仰姿态角驱动及反馈装置4、中框架2及安装在中框架2上的部件运动，调节航空相机的俯仰姿态角。
俯仰姿态角驱动及反馈装置4如图6、图7、图8、图9所示该装置4中 包括主驱动小齿轮21、箱体22、第一齿轮23、第二齿轮24、蜗轮25、蜗杆 26、电机27、偏心套28、蜗杆下轴承29、蜗杆上轴承30、蜗杆压盖31、电位 计支撑装置32、蜗轮左压盖33、蜗轮左轴承34、蜗轮右轴承35、箱盖36、蜗 轮右压盖37。
在俯仰姿态角驱动及反馈装置4中，偏心套28、箱盖36与箱体22连接在 一起，可以调节偏心套28的位置，以消除蜗轮25与蜗杆26的啮合间隙。蜗轮 25借助、蜗轮左轴承34、蜗轮右轴承35安装在箱体22、箱盖36上，蜗轮左 压盖33、、蜗轮右压盖37分别安装在箱体22、箱盖36上，消除蜗轮左轴承34、 蜗轮右轴承35的轴向游隙。主驱动小齿轮21安装在蜗轮25上。蜗杆26借助 蜗杆下轴承29、蜗杆上轴承30安装在偏心套28上，蜗杆压盖31安装在偏心 套28上，消除蜗杆下轴承29、蜗杆上轴承30的轴向游隙。第一齿轮23安装 在蜗杆26上，电机27安装在箱体22上。第二齿轮24安装在电机27上。电位 计支撑装置32安装在箱体22上。
如图10所示电位计支撑装置32中包括第三齿轮38、小轴39、压盖 40、小轴上轴承41、支撑箱体42、小轴下轴承43、压片44。小轴39借助小轴 上轴承41、小轴下轴承43安装在支撑箱体42上，压盖40安装在支撑箱体42 上，用以消除的小轴上轴承41、小轴下轴承43的轴向游隙。第三齿轮38安装 在小轴39上。电位器45外壳借助于压片44安装在支撑箱体42上，电位器45 的转轴与小轴39连接。电位器45可向电控系统反馈位置信号。
比较横滚姿态角驱动及反馈装置6与俯仰姿态角驱动及反馈装置4，除小带轮与主驱动小齿轮21不同，其余结构、尺寸完全相同。如图所示该机构要求两回转轴严格垂直正交，因此需采用精密加工方法保 证，为满足机载平台的重量要求及补偿机构具有足够的尺寸稳定性，保证强度， 内框架l、中框架2、外框架3采用机械性能良好的铸造铝合金，既减了轻重量又满足了强度。俯仰姿态角驱动及反馈装置4、横滚姿态角驱动及反馈装置6 均为驱动及反馈部件，箱体材料采用锻造铝合金，轴承采用P4级滚动轴承。齿轮、蜗杆采用不锈钢材料，蜗轮材料选用锡青铜。
权利要求
1、航空相机侦察区域的调节机构，其特征在于该调节机构通过调节航空相机姿态角改变侦察区域，安装时X轴与机载平台飞行方向一致，定义航空相机绕X轴方向回转轴运动为横滚角变化，定义航空相机绕Y轴方向回转轴运动为俯仰角变化；航空相机侦察区域的调节机构，包括内框架1、中框架2、外框架3、俯仰姿态角驱动及反馈装置4、齿形带5、横滚姿态角驱动及反馈装置6、第一俯仰轴压盖7、第一俯仰轴承8、第一俯仰支撑轴9、第二俯仰支撑轴10、第二俯仰轴承11、第二俯仰轴压盖12、大带轮13、第一横滚轴压盖14、第一横滚轴承15、第一横滚支撑轴16、第二横滚支撑轴17、第二横滚轴承18、第二横滚轴压盖19、大齿轮20；各部件的位置及连接关系；航空相机通过内框架1上的机械接口与调节机构连接，内框架1通过第一横滚支撑轴16、第二横滚支撑轴17、第一横滚轴承15、第二横滚轴承18、第一横滚轴压盖14、第二横滚轴压盖19安装在中框架2上，横滚姿态角驱动及反馈装置6安装在中框架2上，当机载导航发现重要目标并发出指令时，横滚姿态角驱动及反馈装置6驱动内框架1及固定在其上的航空相机运动，调节航空相机的横滚姿态角；中框架2通过第一俯仰支撑轴9、第二俯仰支撑轴10、第一俯仰轴承8、第二俯仰轴承11、第一俯仰轴压盖7、第二俯仰轴压盖12安装在外框架3上，大齿轮20安装在外框架3上，俯仰姿态角驱动及反馈装置4安装在中框架2上，当机载导航发现重要目标并发出指令时，俯仰姿态角驱动及反馈装置4运转，大齿轮20给予俯仰姿态角驱动及反馈装置4反力使俯仰姿态角驱动及反馈装置4、中框架2及安装在中框架2上的部件运动，调节航空相机的俯仰姿态角。
2、 根据权利要求l所述的航空相机侦察区域的调节机构，其特征在于所述俯仰姿态角驱动及反馈装置4，包括主驱动小齿轮21、箱体22、第一 齿轮23、第二齿轮24、蜗轮25、蜗杆26、电机27、偏心套28、蜗杆下轴承 29、蜗杆上轴承30、蜗杆压盖31、电位计支撑装置32、蜗轮左压盖33、蜗轮 左轴承34、蜗轮右轴承35、箱盖36、蜗轮右压盖37;偏心套28、箱盖36与箱体22连接在一起，可以调节偏心套28的位置， 以消除蜗轮25与蜗杆26的啮合间隙；蜗轮25借助蜗轮左轴承34、蜗轮右轴 承35安装在箱体22，箱盖36上，蜗轮左压盖33安装在箱体22上，蜗轮右压 盖37安装在箱盖36上，消除蜗轮左轴承34、蜗轮右轴承35的轴向游隙；主 驱动小齿轮21安装在蜗轮25上，蜗杆26借助蜗杆下轴承29、蜗杆上轴承30 安装在偏心套28上，蜗杆压盖31安装在偏心套28上，消除蜗杆下轴承29、 蜗杆上轴承30的轴向游隙；第一齿轮23安装在蜗杆26上，电机27安装在箱 体22上，第二齿轮24安装在电机27上，电位计支撑装置32安装在箱体22 上。
3、 根据权利要求1和2所述的航空相机侦察区域的调节机构，其特征在于 将俯仰姿态角驱动及反馈装置4中的主驱动小齿轮21换成小带轮，即构成横滚姿态角驱动及反馈装置6，其余结构、形状和尺寸完全相同。
4、 根据权利要求1和2所述的航空相机侦察区域的调节机构，其特征在于 所述电位计支撑装置32包括第三齿轮38、小轴39、压盖40、小轴上轴承41、支撑箱体42、小轴下轴承43、压片44;小轴39借助小轴上轴承41、 小轴下轴承43安装在支撑箱体42上，压盖40安装在支撑箱体42上，用以消 除的小轴上轴承41、小轴下轴承43的轴向游隙；第三齿轮38安装在小轴39 上；电位器45外壳借助于压片44安装在支撑箱体42上，电位器45的转轴与 小轴39连接，电位器45可向电控系统反馈位置信号。
全文摘要
航空相机侦察区域的调节机构，属于航空照相的机械结构技术领域。调节机构通过调节航空相机姿态角改变侦察区域，该机构包括内框架、中框架、外框架、俯仰姿态角驱动及反馈装置、齿形带、横滚姿态角驱动及反馈装置、第一俯仰支撑轴、第二俯仰支撑轴、大带轮、第一横滚支撑轴、第二横滚支撑轴、大齿轮；安装时X轴与机载平台飞行方向一致，定义航空相机绕X轴方向回转轴运动为横滚角变化，定义航空相机绕Y轴方向回转轴运动为俯仰角变化；可按侦察任务需要，及时调节侦察区域。提高推扫TDI CCD航空相机的实用性、提高侦察能力。本发明具有较大的调节范围，横滚、俯仰姿态角调节范围均为90°。结构稳定可靠，使用灵活方便，成本造价低廉。
文档编号G01C11/00GK101650177SQ20091006754
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者于春风, 刘立国 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所