惯性测量单元的制作方法

本发明涉及仪器仪表与测绘领域，具体涉及一种惯性测量单元。

背景技术：

1、惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般包含加速度计和陀螺，加速度计检测物体在载体上的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态，在导航中有着很重要的应用价值。

2、现有的惯性测量单元一般包括壳体和测量组件，壳体内设置有配重块，测量组件设置在配重块上，且在测量组件与配重块之间还设置有减振组件。其缺陷是：在惯性测量单元同载体一起运动时，配重块与壳体之间存在运动耦合，导致测量精度低。此外，惯性测量单元整体的集成化程度较低、结构复杂。且现有的惯性测量单元一般整体灌胶固化，其机械接口固定，不能适配多数载体。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种惯性测量单元，以解决现有的惯性测量单元由于其部件之间存在运动耦合而影响测量精度，以及集成化程度较低、结构复杂、不能适配多数载体的问题。

2、为实现上述目的，提供以下技术方案：

3、惯性测量单元，包括：

4、基座；

5、基体，可拆卸安装于基座，基体上设置有多个连接部，连接部适于与基座可拆卸连接，多个连接部之间形成的几何中心与基体的质心重合；

6、传感组件，设置于基体的外壁上。

7、可选地，基体为正方体结构，基体的顶面的对角位置设置有两个连接部，基体的底面的对角位置设置有两个连接部，连接部沿水平方向突出于基体，四个连接部沿着基体的四个边角位置错位设置。

8、可选地，基座的上表面设置有两个支撑柱，支撑柱与基体的顶面上的连接部对应，基体的顶面上的两个连接部与支撑柱的顶面连接，基体的底面上的两个连接部与基座的顶面连接。

9、可选地，传感组件包括综合电路板和六个传感电路板，基体的每个外壁上均设置有传感电路板，综合电路板设置于其中一个传感电路板背离基体的一侧，每个传感电路板均与综合电路板电连接。

10、可选地，传感电路板与综合电路板通过柔性带电连接，四个传感电路板沿综合电路板的周向均匀排列，其中一个传感电路板远离综合电路板的一侧连接有一个传感电路板，四个传感电路板中的两个相邻的传感电路板之间设置有一个与综合电路板连接的传感电路板。

11、可选地，基体的底面向内凹陷，以形成安装槽，基体的底面上的传感电路板位于安装槽内，基座上设置有过槽，基体的一个侧壁位于过槽的上方，且基体的侧壁的两侧均与过槽相通，以使柔性带通过过槽。

12、可选地，连接部与基座的连接位置设置有减振元件。

13、可选地，连接部上开设有通孔，基座上开设有螺纹孔，连接部与基座螺栓连接。

14、可选地，连接部的顶面和底面均设置有减振元件，连接部的顶面的减振元件与螺栓的头部抵接，连接部的底面的减振元件与基座抵接。

15、可选地，通孔包括依次相连的通孔第一阶段、通孔第二阶段和通孔第三阶段，通孔第一阶段的孔径和通孔第三阶段的孔径均大于通孔第二阶段的孔径，连接部的顶面的部分减振元件位于通孔第一阶段内，连接部的底面的部分减振元件位于通孔第三阶段内。

16、本发明的有益效果为：

17、本发明的惯性测量单元，将传感组件设置于传感组件基体的外壁上，基体通过其连接部与基座可拆卸安装，且多个连接部之间形成的几何中心与基体的质心重合，进而消除了基座与基体之间的运动耦合，使传感组件的测量更精准。此外，只需更换不同的基座即可适配不同的载体，该惯性测量单元以较少的部件设置即可完成高精度测量，集成化程度更高、结构更简单。

技术特征：

1.惯性测量单元，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的惯性测量单元，其特征在于，所述基体(2)为正方体结构，所述基体(2)的顶面的对角位置设置有两个所述连接部(21)，所述基体(2)的底面的对角位置设置有两个所述连接部(21)，所述连接部(21)沿水平方向突出于所述基体(2)，四个所述连接部(21)沿着所述基体(2)的四个边角位置错位设置。

3.根据权利要求2所述的惯性测量单元，其特征在于，所述基座(1)的上表面设置有两个支撑柱(11)，所述支撑柱(11)与所述基体(2)的顶面上的所述连接部(21)对应，所述基体(2)的顶面上的两个所述连接部(21)与所述支撑柱(11)的顶面连接，所述基体(2)的底面上的两个所述连接部(21)与所述基座(1)的顶面连接。

4.根据权利要求2所述的惯性测量单元，其特征在于，所述传感组件(3)包括综合电路板(31)和六个传感电路板(32)，所述基体(2)的每个外壁上均设置有所述传感电路板(32)，所述综合电路板(31)设置于其中一个所述传感电路板(32)背离所述基体(2)的一侧，每个所述传感电路板(32)均与所述综合电路板(31)电连接。

5.根据权利要求4所述的惯性测量单元，其特征在于，所述传感电路板(32)与所述综合电路板(31)通过柔性带(33)电连接，四个所述传感电路板(32)沿所述综合电路板(31)的周向均匀排列，其中一个所述传感电路板(32)远离所述综合电路板(31)的一侧连接有一个所述传感电路板(32)，四个所述传感电路板(32)中的两个相邻的所述传感电路板(32)之间设置有一个与所述综合电路板(31)连接的所述传感电路板(32)。

6.根据权利要求5所述的惯性测量单元，其特征在于，所述基体(2)的底面向内凹陷，以形成安装槽(14)，所述基体(2)的底面上的所述传感电路板(32)位于所述安装槽(14)内，所述基座(1)上设置有过槽(12)，所述基体(2)的一个侧壁位于所述过槽(12)的上方，且所述基体(2)的侧壁的两侧均与所述过槽(12)相通，以使所述柔性带(33)通过所述过槽(12)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的惯性测量单元，其特征在于，所述连接部(21)与所述基座(1)的连接位置设置有减振元件(4)。

8.根据权利要求7所述的惯性测量单元，其特征在于，所述连接部(21)上开设有通孔(211)，所述基座(1)上开设有螺纹孔(13)，所述连接部(21)与所述基座(1)通过螺栓(5)连接。

9.根据权利要求8所述的惯性测量单元，其特征在于，所述连接部(21)的顶面和底面均设置有所述减振元件(4)，所述连接部(21)的顶面的所述减振元件(4)与所述螺栓(5)的头部抵接，所述连接部(21)的底面的所述减振元件(4)与所述基座(1)抵接。

10.根据权利要求9所述的惯性测量单元，其特征在于，所述通孔(211)包括依次相连的通孔第一阶段(2111)、通孔第二阶段(2112)和通孔第三阶段(2113)，所述通孔第一阶段(2111)的孔径和所述通孔第三阶段(2113)的孔径均大于所述通孔第二阶段(2112)的孔径，所述连接部(21)的顶面的部分所述减振元件(4)位于所述通孔第一阶段(2111)内，所述连接部(21)的底面的部分所述减振元件(4)位于所述通孔第三阶段(2113)内。

技术总结
本发明涉及仪器仪表与测绘领域，具体涉及一种惯性测量单元。该惯性测量单元包括基座、基体以及传感组件。基体可拆卸安装于基座，基体上设置有多个连接部，连接部适于与基座可拆卸连接，多个连接部之间形成的几何中心与基体的质心重合，传感组件设置于基体的外壁上。通过将传感组件设置于传感组件基体的外壁上，基体通过其连接部与基座可拆卸安装，且多个连接部之间形成的几何中心与基体的质心重合，进而消除了基座与基体之间的运动耦合，使传感组件的测量更精准。此外，只需更换不同的基座即可适配不同的载体，该惯性测量单元以较少的部件设置即可完成高精度测量，其集成化程度较高、结构简单。

技术研发人员：张相进,刘尔静,王勇
受保护的技术使用者：北京星际防务科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16