一种导航装置及其固定组件的制作方法

本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种导航装置及其固定组件。

背景技术：

随着现代科学技术的发展，车辆、飞机、船舶、武器系统等对导航系统提出了越来越高的要求，传统的单一导航方式如惯性导航、全球卫星导航(gnss)、地磁导航、电子地图等无法满足应用需求，因此，现代导航越来越多的采用了复合导航(或组合导航)，从而提高了导航精度、抗干扰能力性、冗余度。与此同时，现代导航系统的发展趋势又向着高精度、微型化、低功耗、低成本、多功能方向发展，这就对导航系统的结构设计提出了更大的挑战。

如何解决导航装置的抗冲击、抗震性能，有效避免因装配导致的交叉耦合轴误差的技术问题，是当今导航技术领域需要解决的一大难题。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是解决导航装置的抗冲击、抗震性能，有效避免因装配导致的交叉耦合轴误差的技术问题。

有鉴于此，本发明提供一种导航装置及其固定组件，通过骨架的结构改进，实现到导航装置的方便装配，并且能有效提高导航装置的抗冲击和抗震性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种导航装置固定组件，所述导航微装置固定组件包括骨架和外罩，所述骨架底部设计有凸台与所述外罩底部凹台左右紧密配合，同时所述凸台上端与所述外罩底部的凹台下端中间设计有空隙，所述骨架的上部为凸出部，在所述骨架的顶面设有凹槽，所述凹槽用于固定所述导航微系统。

其中，所述凹槽构成三级台阶结构。

其中，所述骨架上设有多个安装孔，所述安装孔位于所述凸出部的外侧。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种导航装置，所述导航装置包括上述的导航装置固定组件，以及与所述导航装置固定组件配合固定的导航微系统。

其中，所述导航微系统包括北斗卫星导航单元、x轴陀螺仪惯性测量单元、y轴陀螺仪惯性测量单元以及z轴加速度计惯性测量单元，所述凹槽构成自下而上的第一台阶层、第二台阶层以及第三台阶层三级台阶结构，其中，所述北斗卫星导航单元集成于第一面板上，所述第一面板设置于所述第一台阶层上，与第一台阶层的凹陷部位配合固定，所述x轴陀螺仪惯性测量单元与y轴陀螺仪惯性测量单元分别设置于所述骨架的凸出的相互垂直的端面和侧面上，所述z轴加速度计惯性测量单元设置于所述骨架凸出的另一侧面上。

其中，所述导航微系统还包括输出信号隔离单元，所述输出信号隔离单元设置于所述骨架凸出的另一端面上。

其中，所述导航微系统还包括输入输出信号连接器以及sma射频连接器，所述输出信号隔离单元下部设有与输入输出信号连接器针位相对应的针孔，两两相互焊合固定，所述sma射频连接器穿过所述输出信号隔离单元并与所述北斗卫星导航单元连接，所述sma射频连接器与所述输入输出信号连接器的外侧端面分别与所述外罩内侧端面紧密配合。

其中，所述导航微系统还包括ad转换单元、z轴陀螺仪惯性测量单元以及x/y轴加速度计惯性测量单元，所述ad转换单元、z轴陀螺仪惯性测量单元以及x/y轴加速度计惯性测量单元集成于第二面板上，所述第二面板设置于所述第二台阶层上，与所述第二台阶层的凹陷部位配合固定，所述第二面板上部设置有空心金属化孔的焊盘，所述第二面板通过所述空心金属化孔的焊盘与所述输出信号隔离单元内侧空心金属化孔的焊盘相互焊合固定。

其中，所述导航微系统还包括电源管理单元和导航解算电路单元，所述电源管理单元和导航解算电路单元集成于第三面板上，所述第三面板设置于所述第三台阶层上，与所述第三台阶层的凹陷部位配合固定，为所述导航微系统供电。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的导航装置固定组件通过骨架和外罩的配合，在骨架的顶面设置凹槽，将导航微系统固定于凹槽内，并通过骨架的凸台与外罩的凹台配合，实现导航装置的方便安装，由于骨架与导航微系统和外罩都通过凹凸配合的方式进行固定，从而有效提高导航装置的抗冲击和抗震性能，使得本发明的导航装置体积小，集成度高，并且装配方便，防护等级高，散热性能更好。

附图说明

图1是本发明实施例的导航装置结构示意图；

图2是本发明实施例的导航装置原理框图。

图中标号说明：1—骨架，2—sma射频连接器，3—外罩，4—x轴惯性测量单元，5—y轴惯性测量单元，6—z轴惯性测量单元，7—第一面板(集成北斗卫星导航单元)，8—第二面板(集成ad转换单元、z轴陀螺仪惯性测量单元以及x/y轴加速度计惯性测量单元)，9—第三面板(集成电源管理单元以及导航解算电路单元)，10—输出信号隔离单元，11—输入输出连接器，12—凸台，13—凹台，14—凹槽，15-安装孔。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，其中，图1是本发明导航装置的结构示意图，图2是本发明导航装置的原理框图，如图所示，本实施例的导航装置固定组件包括骨架1和外罩3，骨架1底部设计有凸台12与外罩3底部凹台13左右紧密配合，同时凸台12上端与外罩底部的凹台13下端中间设计有空隙，在空隙处填入密封硅胶，从而保证防护等级，并且有效的保证基准面的唯一性，骨架1的上部为凸出部，在骨架的顶面设有凹槽14，凹槽14用于固定导航装置的导航微系统。

其中，凹槽构成三级台阶结构。

另外，在骨架1上设有多个安装孔15，安装孔15位于凸出部的外侧。

请继续参阅图1，本发明实施例提供的导航装置包括导航装置固定组件，导航装置固定组件的具体构成如上所述，导航装置还进一步包括与导航装置固定组件配合固定的导航微系统。

其中，如图所示，导航微系统包括北斗卫星导航单元7、x轴陀螺仪惯性测量单元4、y轴陀螺仪惯性测量单元5以及z轴加速度计惯性测量单元6，凹槽14构成自下而上的第一台阶层、第二台阶层以及第三台阶层结构，其中，北斗卫星导航单元集成于第一面板7上，第一面板7设置于第一台阶层上，与第一台阶层的凹陷部位配合固定，x轴陀螺仪惯性测量单元4与y轴陀螺仪惯性测量单元5分别设置于骨架1的凸出的相互垂直的端面和侧面上，z轴加速度计惯性测量单元6设置于骨架1凸出的另一侧面上。

其中，导航微系统还进一步包括输出信号隔离单元10，输出信号隔离单元10设置于骨架凸出的另一端面上。

其中，导航微系统还包括输入输出信号连接器11以及sma射频连接器2，输出信号隔离单元10下部设有与输入输出信号连接器11针位相对应的针孔，两两相互焊合固定，sma射频连接器2以及输入输出信号连接器11安装与骨架1的另一端，并上下分布，sma射频连接器2穿过输出信号隔离单元10并与北斗卫星导航单元7连接，sma射频连接器2与输入输出信号连接器的外侧端面分别与外罩3内侧面紧密配合。

其中，导航微系统还包括ad转换单元、z轴陀螺仪惯性测量单元以及x/y轴加速度计惯性测量单元，ad转换单元、z轴陀螺仪惯性测量单元以及x/y轴加速度计惯性测量单元集成于第二面板8上，第二面板8设置于第二台阶层上，与第二台阶层的凹陷部位配合固定，第二面板8上部设置有空心金属化孔的焊盘，第二面板8通过空心金属化孔的焊盘与输出信号隔离单元10内侧空心金属化孔的焊盘相互焊合固定。

其中，导航微系统还包括电源管理单元和导航解算电路单元，电源管理单元和导航解算电路单元集成于第三面板9上，第三面板9设置于第三台阶层上，与第三台阶层的凹陷部位配合固定，电源管理单元为导航微系统供电。也就是说，北斗卫星导航单元、x轴陀螺仪惯性测量单元、y轴陀螺仪惯性测量单元、z轴陀螺仪惯性测量单元、x/y轴加速度计惯性测量单元、z轴加速度计惯性测量单元、导航解算电路单元、ad转换单元、sma射频连接器、输出信号隔离单元都由电源管理单元为其供电。

数字化电源管理单元(发热元件)与外罩3紧贴，ad转换单元、z轴陀螺仪惯性测量单元、x/y双轴加速度计惯性测量单元(发热元件)，x轴陀螺仪惯性测量单元(发热元件)，y轴陀螺仪惯性测量单元(发热元件)以及北斗卫星导航单元(发热元件)均与骨架1紧贴，从而确保散热性能良好。

上述本发明实施例结合附图对技术方案的详细说明，可以理解本发明的导航装置通过骨架、导航微系统和外罩都通过凹凸配合的方式进行固定。通过这种方式，本发明至少能够达到以下有益效果：

1、集成度高:整个导航装置集成了六轴惯性测量单元、北斗卫星导航、导航计算机、电源等单元，大大提高了导航装置的功能。

2、体积小：通过合理的布局，使整个导航装置更加紧凑，其整体体积可减小至48mm*47mm*31mm，并且装配更加方便。

3、适用范围广:可有效适应车载、机载、弹载、无人机等载体的运动环境条件。

4、散热性能好:通过将部分单元的发热传导到外罩，通过外罩进行散热，使系统中的功能单元温升小，确保了功能单元的性能。

5、有效避免因装配导致的交叉耦合轴误差：z轴惯性测量单元、x/y双轴惯性测量单元与骨架上端凹陷部位固定连接；x轴惯性测量单元模块、y轴惯性测量单元分别安装于骨架的凸出的相互垂直的端面和侧面上；所诉z轴惯性测量单元模块安装于骨架突出的另一侧面上。从而保证各轴向两两垂直，大大提高了因安装导致的交叉耦合轴误差。

6、防护等级高：通过外罩与骨架之间高精度配合公差计算，辅助于高性能防水硅胶，大幅度提高产品三防性能，能有效防水、防尘、放盐雾。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。