一种三自惯组综合性能评估系统的制作方法

本实用新型涉及测控技术领域，更具体的说是涉及一种三自惯组综合性能评估系统。

背景技术：

现代战争与对抗对武器系统的快速响应、长期稳定性和高精度等方面的性能提出了越来越高的要求，精确打击武器已然成为军用武器领域的主流发展方向；而惯性测量系统作为精确打击武器的核心子系统之一，其精度性能很大程度上决定了精确打击武器的性能，目前惯性测量系统的主流方案有两种：一是捷联惯性组合方案，二是三自惯性组合方案。

目前对惯性测量组合产品的性能评价的方法将产品的综合性能离散为一系列相对独立的技术指标，通过进行与各指标相对应的相关测试试验，获取试验数据，验证惯性测量组合产品的指标达到情况。惯性测量组合的综合性能一般可以离散为许多项技术指标，采用该方式需要进行的试验较多，试验时间较长，试验场地需要经常变换；每项试验一般只能验证一项技术指标，其综合指标需要完成所有试验后再进行人为评估，进而造成综合性较差、不够直观、且费时费力的情况发生。

随着精确打击武器型号的丰富，惯性测量组合产品也越来越多样化，因此，如何提供一种能够对惯性测量组合产品的综合性能进行全面、且准确评价的评估系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种三自惯组综合性能评估系统，在全面了解测量组合试验项目、试验过程和试验场地的基础上，并结合导弹发射过程，实现了不需要改变试验场地便能完成对产品的自标定、自对准和模拟导弹起竖过程的测试，操作简单，准确性高，且减少了试验成本。

三自惯组指的是：具有自标定、自对准和自诊断功能的惯组；其具体实现过程是：将惯性测量组件(陀螺仪或加速度计)安装在双轴转位伺服控制系统内，根据自标定、自对准等算法的需要，控制转位伺服控制系统转动，使惯性测量组件处于各所需状态，采集惯性测量组件的输出，并计算惯组标定参数和对准结果。

本实用新型公开提供了一种三自惯组综合性能评估系统，包括：转台、惯性测量组件、自动调平装置、控制部和电源；

所述转台包括：固定支架、转轴和安装基座；所述转轴的一端与所述固定支架转动连接，另一端与所述安装基座固定连接，并且所述转轴的中心轴与水平地面平行；所述惯性测量组件与所述自动调平装置均与所述安装基座可拆卸连接。

所述控制部包括数据采集装置、数据管理装置和模拟装置，所述数据采集装置通过线束分别与所述数据管理装置和所述惯性测量组件连接，所述模拟装置通过线束分别与所述自动调平装置和所述转台连接；所述转台、所述惯性测量组件、所述控制部和所述自动调平装置均通过线束与所述电源连接。

优选的，所述线束包括配电线缆和通讯线缆，所述转台、所述自动调平装置、所述惯性测量组件和所述控制部均通过配电线缆与所述电源连接，所述转台和所述自动调平装置均通过通讯线缆与所述模拟装置连接，所述惯性测量组件和所述数据管理装置均通过通讯线缆与所述数据采集装置连接。

优选的，所述惯性测量组件的周围一体设置有法兰盘，所述法兰盘上均匀开设有多个第一螺纹孔。

优选的，所述安装基座包括用于固定所述自动调平装置的安装台面和一个以上的用于安装所述惯性测量组件的安装通孔，所述安装台面上围绕所述安装通孔的位置处均匀开设有多个第二螺纹孔。

优选的，所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔适配，且直径大小相等。

优选的，所述惯性测量组件穿过所述安装通孔与所述安装台面卡接，并且通过螺丝紧固。

优选的，所述自动调平装置为电子水平仪。

优选的，所述转台安装在大理石平台上。

优选的，所述转台为高精度单轴转台。

优选的，所述数据采集装置包括吉时利2000型六位半数字多用表或吉时利2002型八位半数字多用表。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种三自惯组综合性能评估系统，首先，转台的安装基座上安装有电子水平仪，电子水平仪的输出数据传输至控制部，控制部根据电子水平仪的输出数据控制转台的水平自动调平，从而保证了惯性测量组件输出数据的准确性；

其次，本实用新型在全面考虑惯性测量组合技术指标以及多种试验的基础上，并结合导弹发射过程，通过模拟装置高精度控制转台的旋转角度，并通过数据采集装置采集惯性测量组件处于各个角度的输出数据，数据采集装置将惯性测量组件的输出数据传输至数据管理装置，并由数据管理装置对输出数据进行处理、计算，并对测试结果进行评估；

最后，本实用新型实现了在一个系统上完成自标定、自对准与模拟导弹起竖的测试，并实现了惯性测量组件处于不同状态下对同一指标的测试，不需更换试验场地，从而实现了试验成本的减少。

附图说明

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的结构框架图；

图2附图为本实用新型转台的结构示意图；

图3附图为本实用新型惯性测量组件对应弹体轴水平状态的结构示意图；

图4附图为本实用新型惯性测量组件对应弹体轴竖直状态的结构示意图。

图中：

1为转台，11为固定支架，12为转轴，13为安装基座，14为水平自动调平装置，15为安装通孔，16为第二螺纹孔，2为惯性测量组件，21为法兰盘，3为控制部，31为数据采集装置，32为数据管理装置，33为模拟装置。

具体实施方式

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。

本实用新型实施例公开了一种三自惯组综合性能评估系统，不仅能够通过电子水平仪实现对转台的水平自动调平控制，进而实现对转台旋转角度的精确控制，还能够通过控制部控制惯性测量组件模拟导弹的起竖发射过程，并对它的输出数据进行处理与计算，以达到对惯性测量组件的综合性能评估。

参阅图1-图4，一种三自惯组综合性能评估系统，包括：转台1、惯性测量组件2、控制部3和电源4；

转台1包括：固定支架11、转轴12、安装基座13和自动调平装置14；固定支架11为U形结构，转轴12位于U形空间内、且与固定支架11的两端转动连接，安装基座13位于转轴12的中心部位、且与转轴12一体式连接；转轴12的中心轴与水平地面平行；安装基座13包括用于安装惯性测量组件2的安装通孔和用于固定自动调平装置14的安装台面；

自动调平装置14为电子水平仪，电子水平仪和惯性测量组件2均与安装基座13可拆卸连接。

控制部3包括用于对惯性测量组件的输出数据进行采集的数据采集装置31、用于对惯性测量组件的输出数据进行处理并评估的数据管理装置32和用于模拟导弹起竖过程的模拟装置33；

数据采集装置31通过线束分别与数据管理装置32和惯性测量组件2连接，模拟装置33通过线束分别与自动调平装置14和转台1连接；转台1、惯性测量组件2、控制部3和自动调平装置14均通过线束与电源4连接；

惯性测量组件2、控制部3、转台1和电源4上均设置有接线插头；线束包括配电线缆和通讯线缆；线束与接线插头之间可插拔连接。

本实用新型模拟导弹起竖过程的具体操作步骤如下：

S1、将惯性测量组件安装到安装基座上，安装过程中采用电动螺丝刀或力矩螺丝刀；

S2、将惯性测量组件、电子水平仪、高精度单轴转台和控制部通过配电线缆与电源连接，进行配电；将惯性测量组件、电子水平仪和高精度单轴通过通讯线缆与控制部连接，实现控制部与上述设备之间的通讯；

S3、启动模拟装置，发送水平调平指令，控制高精度单轴转台依据电子水平仪的输出数据实现水平调平，此时，惯性测量组件对应弹体轴竖直向上，该状态为惯性测量组件的竖直状态。

S4、发送转位指令，控制高精度单轴转台旋转90°，使惯性测量组件对应弹体轴水平，该状态为水平状态；处于水平状态时，继续发送自标定指令，实现惯性测量组件的水平自标定功能，同时启动数据采集装置，采集惯性测量组件自标定过程中的输出数据；发送自对准指令，实现三自惯组水平自对准功能，同时启动数据采集装置，采集惯性测量组件自对准过程中的输出数据；

S5、发送转位指令，控制高精度单轴转台旋转90±3°，使惯性测量组件对应弹体轴的水平面夹角在3°以内，该状态为惯性测量组件的倾斜状态；处于倾斜状态时，继续发送自标定指令，实现惯性测量组件的倾斜自标定功能，同时启动数据采集装置，采集惯性测量组件倾斜状态的自标定过程中的输出数据；发送自对准指令，实现惯性测量组件倾斜自对准功能，同时启动数据采集装置，采集惯性测量组件处于倾斜状态时自对准过程中的输出数据；

S6、发送起竖指令至高精度单轴转台，控制惯性测量组件对应弹体轴由水平方向向竖直方向的转动，并采集转动过程中的输出数据；

S7、重复步骤S3～S6，对惯性测量组件进行6～10次自标定、自对准和模拟导弹起竖过程测试；启动数据管理装置，依据三自惯组总体单位提出的《三自惯组技术要求》对数据进行计算、处理，验证产品的综合精度；

数据采集装置31采用吉时利2000型六位半数字多用表或吉时利2002型八位半数字多用表，具有高速、高效和高稳定性的特性。

更有利的，惯性测量组件2的周围一体设置有法兰盘21，法兰盘上均匀开设有多个第一螺纹孔22。

更有利的，安装基座13的中心部位开设有一个用于安装惯性测量组件2的安装通孔15，并且安装基座13围绕安装通孔的位置处均匀开设有多个第二螺纹孔16。

根据本实用新型惯性测量组件的综合性能评估系统，在另一个实施例中，安装基座13上均匀开设有多个用于安装惯性测量组件2的安装通孔15，可以同时安装多个惯性测量组件2，并且同时对其进行数据采集，大大提高了工作效率。

更有利的，第一螺纹孔22与第二螺纹孔16适配，且直径大小相等。

更有利的，惯性测量组件2穿过安装通孔15与安装台面卡接，并且通过螺丝紧固。

更有利的，转台1安装在大理石平台上。大理石平台的平面度公差值小于2x(1+d/1000)μm，表面精度为00级以上。

更有利的，转台1为高精度单轴转台。

根据本实用新型三自惯组综合性能评估系统，在另一个实施例中，控制部3还用于测试并评估惯性测量组件的长期稳定性。

本实用新型长期稳定性试验的具体操作步骤如下：

S1、将惯性测量组件安装到安装基座上，安装过程中采用电动螺丝刀或力矩螺丝刀，且采用同一力矩安装，安装完成后，直到长期稳定性试验完成前不进行拆卸；

S2、将电子水平仪、高精度单轴转台和控制部通过配电线缆与电源连接，进行配电；将电子水平仪和高精度单轴转台通过通讯线缆与控制部连接，实现控制部与电子水平仪与高精度单轴转台之间的通讯

S3、启动模拟装置，发送水平调平指令，控制高精度单轴转台依据电子水平仪的输出数据实现水平调平，水平调平完成后，发送转位控制指令，控制高精度单轴转台旋转90°；

S4、将惯性测量组件通过配电线缆与电源连接，进行配电，加电5min钟后，依次发送自标定指令、自对准指令和起竖指令，同时启动数据采集装置采集惯性测量组件的输出数据；

S5、数据采集完成后，启动数据管理装置，对惯性测量组件的各参数进行计算，计算完成后系统断电；

S6、每隔3-5天，重复步骤S3-S5一次，连续测试一个月；

S7、建立惯性测量组件的长期稳定性能测试数据库，收集并管理惯性测量组件的性能测试数据，依据三自惯组总体单位提出的《三自惯组技术要求》对数据进行计算、处理，评估惯性测量组件的长期稳定性能。

本实用新型在全面了解惯性测量组合试验项目、试验过程和试验场地的基础上，对多项相关试验进行整合，实现了在一个系统上完成自标定、自对准与模拟导弹起竖等多项性能指标的测试，实现对惯性测量组件处于不同外部条件下对同一指标的测试，比如在水平状态或倾斜状态下对惯性测量组件的自标定和自对准指标的测试，实现了试验场地与试验成本的减少。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。