專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式光纖陀螺尋北儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及慣性導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式光纖陀螺尋北儀。
背景技術(shù)：
便攜式陀螺尋北儀是適用于野外環(huán)境下的慣性尋北裝置，提供載體北向夾角及 姿態(tài)角等方向信息，具有重量輕、體積小、精度高等特點(diǎn)。尋北儀中，一般有采用二位置法、四位置法和多位置法等尋北方式進(jìn)行工作， 其中采用四位置法原理的尋北儀較為常用。這種四位置尋北儀裝置中，一般采用在轉(zhuǎn)位 系統(tǒng)上設(shè)置單陀螺和雙加速度計(jì)，轉(zhuǎn)位系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)到四個(gè)方位后分別采用陀螺和加速度計(jì) 進(jìn)行測(cè)量，再計(jì)算出尋北儀北向角和姿態(tài)角的方式進(jìn)行尋北。這種現(xiàn)有的尋北儀使用比 較方便，應(yīng)用較為廣泛，但同時(shí)也存在以下缺陷。1、現(xiàn)有的尋北儀裝置一般采用機(jī)械陀螺作為尋北核心部件，但機(jī)械陀螺存在可 靠性差，壽命短，容易受加速度影響，導(dǎo)致測(cè)試精度不夠，穩(wěn)定性不好。2、同時(shí)，尋北 儀的精度與尋北位置的準(zhǔn)確性有很大關(guān)系，現(xiàn)有尋北儀系統(tǒng)采用光電編碼器來(lái)確定轉(zhuǎn)位 系統(tǒng)的四個(gè)位置，保證尋北位置的準(zhǔn)確性，但光電編碼器存在體積大，價(jià)格高的缺陷； 同時(shí)光電編碼器在使用時(shí)需要安裝在轉(zhuǎn)軸軸心處，故提高了尋北儀裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 難度，最終導(dǎo)致尋北儀具有體積大，成本高的缺陷。3、現(xiàn)有的尋北儀采用安裝圓盤(pán)和頂 座分別安裝軸承的結(jié)構(gòu)方式來(lái)保證中間的轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)和穩(wěn)定，在兩個(gè)軸承之間是轉(zhuǎn) 動(dòng)部件。而轉(zhuǎn)動(dòng)部件與固定部件的電纜通過(guò)軸承的中心連接，由于用了兩個(gè)軸承，因此 對(duì)系統(tǒng)的小型化有一定不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明首要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可靠性 高，體積小的便攜式光纖陀螺尋北儀；并進(jìn)一步使其具有成本低廉的特點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案
一種便攜式光纖陀螺尋北儀，其特征在于，包括安裝圓盤(pán)，豎直設(shè)置在安裝圓盤(pán)上 的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)軸承與安裝圓盤(pán)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有支架，安裝圓 盤(pán)上還固定設(shè)置有容納支架于其內(nèi)的殼體；所述支架上設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和定 位系統(tǒng)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)橫向設(shè)置的加速度計(jì)、一個(gè)豎向設(shè)置的加速度計(jì)和一個(gè) 光纖陀螺；所述檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)重力加速度和地球自轉(zhuǎn)水平分量；所述轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)用于 帶動(dòng)支架沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述定位系統(tǒng)用于支架轉(zhuǎn)動(dòng)到四個(gè)測(cè)量位置后對(duì)支架進(jìn)行定位； 所述尋北儀還包括防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)，所述防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)用于將支架上的線(xiàn)纜連接到殼 體上并防止線(xiàn)纜因纏繞而妨礙支架轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可以采用如下優(yōu)化結(jié)構(gòu)，包括固定在支架上的電機(jī)、與電機(jī)相連接并可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)齒輪，所述動(dòng)齒輪水平設(shè)置且與一個(gè)固定在安裝圓盤(pán) 上的定齒輪嚙合，所述定齒輪與所述轉(zhuǎn)軸同軸心設(shè)置。轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)這樣設(shè)置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單小巧、占用面積小的優(yōu)點(diǎn)，有利于尋北儀的小型化。其中，所述防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)包括水平設(shè)置在支架上與軸承相反方向一端的防纏 繞板、對(duì)應(yīng)防纏繞板水平設(shè)置且固定在殼體上的濾波板，所述濾波板上設(shè)置有用于與來(lái) 自支架的線(xiàn)纜連接的第一接口和用于與上位機(jī)和電源連接的第二接口，第一接口和第二 接口之間設(shè)置有濾波電路，所述防纏繞板和濾波板之間設(shè)置有所述橫向設(shè)置的加速度 計(jì)，所述橫向設(shè)置的加速度計(jì)外殼為圓盤(pán)形且固定于防纏繞板中部與轉(zhuǎn)軸同軸心處，加 速度計(jì)外殼的徑向尺寸小于所述防纏繞板和濾波板的徑向尺寸，所述防 纏繞板上設(shè)置有 線(xiàn)纜孔，所述來(lái)自支架的線(xiàn)纜穿過(guò)線(xiàn)纜孔后繞橫向設(shè)置的加速度計(jì)外殼沿支架旋轉(zhuǎn)的相 反方向纏繞一周后連接在所述濾波板的第一接口上。上述技術(shù)方案中，所述來(lái)自支架的電纜，包括與支架上的檢測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系 統(tǒng)、定位系統(tǒng)連接的各種數(shù)據(jù)線(xiàn)和電源線(xiàn)，工作時(shí)數(shù)據(jù)線(xiàn)通過(guò)濾波板濾波后接往上位機(jī)
(上位機(jī)包括預(yù)設(shè)程序的計(jì)算機(jī)設(shè)備和用于顯示計(jì)算結(jié)果的顯示設(shè)備)，電源線(xiàn)經(jīng)過(guò)濾 波板濾波后接往電源，故所述濾波板上的濾波電路分別包括數(shù)據(jù)線(xiàn)的濾波電路和電源線(xiàn) 的濾波電路，這些在本技術(shù)方案公開(kāi)后，均可根據(jù)本領(lǐng)域公知常識(shí)得到，不屬于本發(fā)明 對(duì)現(xiàn)有技術(shù)作出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的地方，故在上述技術(shù)方案中沒(méi)有進(jìn)行詳述，但應(yīng)視為已充 分公開(kāi)。方案中所述四個(gè)測(cè)量位置是指，四位置法尋北時(shí)的四個(gè)角度位置，相鄰兩個(gè)位 置之間懸殊90°。其使用時(shí)，通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行控制，轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)工作帶動(dòng)動(dòng)齒輪繞 頂齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使得支架繞轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。支架從初始位置開(kāi)始進(jìn)行第一次測(cè)量，初始位 置即第一測(cè)量位置，測(cè)量時(shí)所述檢測(cè)系統(tǒng)中的光纖陀螺儀和兩個(gè)加速度計(jì)工作并記錄測(cè) 量數(shù)據(jù)。然后支架每轉(zhuǎn)動(dòng)90°進(jìn)入下一測(cè)量位置后采用定位系統(tǒng)定位開(kāi)始測(cè)量，直到第 四測(cè)量位置時(shí)支架轉(zhuǎn)動(dòng)270°，第四測(cè)量位置測(cè)量完畢后，控制支架回轉(zhuǎn)到第一測(cè)量位 置。這樣通過(guò)在四位置上，加速度計(jì)測(cè)量的重力加速度和光纖陀螺儀測(cè)定的地球自轉(zhuǎn)的 水平分量，可以計(jì)算確定出尋北儀的北向角和姿態(tài)角，完成尋北。和現(xiàn)有的尋北儀相比 較，本發(fā)明采用了光纖陀螺儀故具有更高的可靠性，同時(shí)本發(fā)明中轉(zhuǎn)軸只采用了一個(gè)軸 承與安裝圓盤(pán)連接，現(xiàn)有技術(shù)中軸承一般是采用兩個(gè)并各自設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的上下位置。本 發(fā)明中采用的防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)是因?yàn)槿∠宿D(zhuǎn)軸一端的軸承后增設(shè)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)楝F(xiàn)有技 術(shù)中，轉(zhuǎn)軸兩端均存在軸承時(shí)，線(xiàn)纜是通過(guò)該軸承的軸心位置處連接到殼體上去的，不 存在纏繞的問(wèn)題?，F(xiàn)在取消位于一端的軸承后，采用本防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)，即可避免線(xiàn)纜 因纏繞而阻止支架轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，本防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)利用了濾波板和橫向設(shè)置的加速度計(jì) 作為自身構(gòu)件組成，基本不會(huì)增加儀器體積，有利于小型化；而且增加的濾波板可以對(duì) 輸入輸出信號(hào)和輸入電源均進(jìn)行濾波，使得控制更加靈敏，橫向設(shè)置的加速度計(jì)位于此 處也充分考慮了測(cè)量時(shí)的需求，因?yàn)闄M向設(shè)置的加速度計(jì)需要設(shè)置于轉(zhuǎn)軸軸心處才會(huì)使 得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，可以提高尋北精度。作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述定位系統(tǒng)包括豎向設(shè)置于支架上的螺線(xiàn)電磁管，螺線(xiàn)電 磁管下端連接有管套，管套內(nèi)豎向設(shè)置有定位銷(xiāo)和彈簧，定位銷(xiāo)上端與位于螺線(xiàn)電磁管 內(nèi)部的動(dòng)鐵芯連接，所述安裝圓盤(pán)上位于四個(gè)測(cè)量位置的方向上對(duì)應(yīng)所述定位銷(xiāo)設(shè)置定 位孔，所述動(dòng)鐵芯上端通過(guò)一連接桿與一個(gè)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)相連接，所述第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)置于所述電機(jī)的控制電路中；所述螺線(xiàn)電磁管斷電后定位銷(xiāo)在彈簧作用下可使其下部的 錐形尖端穿出管套并定位于定位孔內(nèi)，同時(shí)所述動(dòng)鐵芯通過(guò)連接桿帶動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng) 作使所述電機(jī)的控制電路斷開(kāi)，所述螺線(xiàn)電磁管通電后可將動(dòng)鐵芯向上吸起并帶動(dòng)定位 銷(xiāo)下部錐形尖端脫離定位孔，同時(shí)所述動(dòng)鐵芯通過(guò)連接桿帶動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作使所述 電機(jī)的控制電路接通。其中所述螺線(xiàn)電磁管是指外表繞接有電磁線(xiàn)圈并在通電后可對(duì)其 內(nèi)的動(dòng)鐵芯產(chǎn)生向上吸力的管狀體，本質(zhì)為一個(gè)電磁鐵。采用這種定位系統(tǒng)，與現(xiàn)有技 術(shù)中定位系統(tǒng)普遍采用的光電編碼器相比，其價(jià)格更低廉，占用空間體積更小，對(duì)安裝 要求更低，無(wú)需安裝在軸心處。采用本定位系統(tǒng)后，當(dāng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定位系統(tǒng)中螺線(xiàn)電 磁管為通電狀態(tài)，定位銷(xiāo)為向上吸起有利于支架轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)快要達(dá)到下一測(cè)量位 置時(shí)，控制螺線(xiàn)電磁管斷電，定位銷(xiāo)在彈簧作用下向下方伸出，當(dāng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)到測(cè)量位置 時(shí)，定位銷(xiāo)即進(jìn)入到安裝圓盤(pán)上的定位孔中對(duì)支架進(jìn)行定位；同時(shí)所述動(dòng)鐵芯通過(guò)連接 桿帶動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作使所述電機(jī)的控制電路斷開(kāi)，支架停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在此測(cè)量位置 上，當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量完畢后，控制螺線(xiàn)電磁管通電將動(dòng)鐵芯向上吸起并帶動(dòng)定位銷(xiāo)下部 錐形尖端脫離定位孔，同時(shí)所述動(dòng)鐵芯通過(guò)連接桿帶動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作使所述電機(jī)的 控制電路接通，使得支架繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。使用時(shí)，靠設(shè)置在底盤(pán)上的四個(gè)定位孔的角度來(lái)保 證四個(gè)位置的準(zhǔn)確，由于定位銷(xiāo)下部為錐形尖端，故定位銷(xiāo)插入定位孔后可以保證定位 非常精確。定位精確即可提高尋北儀的測(cè)量精度。
作為再進(jìn)一步優(yōu)化，還設(shè)置有一限位裝置；所述限位裝置包括位于所述安裝圓 盤(pán)上的限位塊；所述支架上對(duì)應(yīng)所述限位塊設(shè)置有擋塊；所述擋塊上設(shè)置有第二微動(dòng)開(kāi) 關(guān)，所述第二微動(dòng)開(kāi)關(guān)連接于所述電機(jī)的控制電路中，并可以使得當(dāng)支架回位轉(zhuǎn)動(dòng)并超 過(guò)第一測(cè)量位置所在角度后，所述限位塊能夠觸動(dòng)所述第二微動(dòng)開(kāi)關(guān)并使得所述電機(jī)的 控制電路斷開(kāi)。此限位裝置的設(shè)置，是因?yàn)楸緦け眱x中，支架上的線(xiàn)纜連接到殼體上是 靠防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)來(lái)防止纏繞的。故當(dāng)上位機(jī)控制支架旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果控制出現(xiàn)失 誤，支架回轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生失位回轉(zhuǎn)角度超過(guò)270度時(shí)(即超過(guò)了第一測(cè)量位置)，此時(shí)定位 銷(xiāo)超出了起始位置會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)纜被纏緊并進(jìn)而斷裂。增設(shè)了本限位裝置后，當(dāng)支架回轉(zhuǎn)時(shí) 萬(wàn)一失位超過(guò)第一測(cè)量位置時(shí)，可以靠此限位裝置阻止支架的轉(zhuǎn)動(dòng)并使得電機(jī)控制電路 斷開(kāi)，避免電機(jī)被燒壞。本發(fā)明具體地說(shuō)，具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
1、本發(fā)明中，采用了光纖陀螺儀替代現(xiàn)有尋北儀中的機(jī)械陀螺，光纖陀螺儀具有體 積小、精度高、耐沖擊、噪音小，工作時(shí)不抖動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，故增強(qiáng)了尋北儀的穩(wěn)定性、小 巧型，使其便于攜帶且提高了尋北精度。2、本發(fā)明中，所述加速度計(jì)采用一個(gè)橫向設(shè)置，用于測(cè)量水平方向的加速度； 一個(gè)豎向設(shè)置，用于測(cè)量豎直方向的加速度；這種方式可以測(cè)量計(jì)算出尋北儀所處位置 的實(shí)際重力加速度，帶入尋北計(jì)算后，可以使得計(jì)算結(jié)果更加精確。其具體計(jì)算方式屬 于現(xiàn)有技術(shù)，不屬于本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)作出貢獻(xiàn)的地方，故不在此詳述。3、本發(fā)明中，只在轉(zhuǎn)軸的一端采用軸承，實(shí)現(xiàn)了單臂支撐，故減少了構(gòu)件，大 大減小了體積；同時(shí)，將原本尋北儀中占用空間較大的轉(zhuǎn)臺(tái)取消，改為占用空間較小的 支架來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各構(gòu)件的支撐連接，同樣減小了整體體積，使得尋北儀整體更加小巧，便 于攜帶。
4、本發(fā)明中，采用的定位系統(tǒng)，采用電磁控制插銷(xiāo)定位的結(jié)構(gòu)方式，取代了現(xiàn) 有技術(shù)中，采用光電編碼器進(jìn)行定位。既可以保證定位的準(zhǔn)確，又降低了成本；同時(shí)， 采用光電編碼器會(huì)占據(jù)軸向空間，進(jìn)而增加了尋北儀整體高度，本發(fā)明改為插銷(xiāo)定位 后，有利于進(jìn)一步減小尋北儀體積，有利于設(shè)備小型化。5、本發(fā)明中，防線(xiàn)纜纏 繞結(jié)構(gòu)是因?yàn)槿∠宿D(zhuǎn)軸一端的軸承后增設(shè)的結(jié)構(gòu)。因 為現(xiàn)有技術(shù)中，轉(zhuǎn)軸兩端均存在軸承時(shí)，線(xiàn)纜是通過(guò)該軸承的軸心位置處連接到殼體上 去的，不存在纏繞的問(wèn)題?，F(xiàn)在取消位于一端的軸承后，采用本防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)，即可 避免線(xiàn)纜因纏繞而阻止支架轉(zhuǎn)動(dòng)。綜上所述，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的便攜式光纖陀螺尋北儀采用光纖陀螺作 為尋北核心部件，由于光纖陀螺內(nèi)部沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，因此可靠性高，并可抵抗加速 度運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的影響；同時(shí)本發(fā)明的定位系統(tǒng)采用插銷(xiāo)定位的方式確定四個(gè)測(cè)量位置，即 保證了定位的準(zhǔn)確性，又兼顧了體積小的要求，同時(shí)大大降低了成本；另外本發(fā)明只采 用了一個(gè)軸承，故精簡(jiǎn)了機(jī)構(gòu)，減小了體積，為了解決轉(zhuǎn)動(dòng)部件與固定部件間電纜容易 纏繞的問(wèn)題，在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與固定部件之間設(shè)計(jì)了一個(gè)防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)，可以解決電纜絞 線(xiàn)纏繞的問(wèn)題。所以本發(fā)明的便攜式光纖陀螺尋北儀，具有測(cè)量可靠，尺寸小巧利于攜 帶，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左視圖。圖3為本發(fā)明中采用的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施時(shí)，如圖1至圖3所示，一種便攜式光纖陀螺尋北儀，包括安裝圓盤(pán)1，豎 直設(shè)置在安裝圓盤(pán)1上的轉(zhuǎn)軸2，轉(zhuǎn)軸2的一端通過(guò)軸承3與安裝圓盤(pán)1可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn) 軸2上固定設(shè)置有支架4，安裝圓盤(pán)1上還固定設(shè)置有容納支架4于其內(nèi)的殼體5;所述 支架4上設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)橫向設(shè)置的加 速度計(jì)6、一個(gè)豎向設(shè)置的加速度計(jì)7和一個(gè)光纖陀螺儀8;所述轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括固定在支 架上的電機(jī)9、與電機(jī)9相連接并可由電機(jī)9帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)齒輪10，所述動(dòng)齒輪10水平 設(shè)置且與一個(gè)固定在安裝圓盤(pán)1上的定齒輪11嚙合，所述定齒輪11與所述轉(zhuǎn)軸2同軸心 設(shè)置；所述定位系統(tǒng)用于支架4轉(zhuǎn)動(dòng)到四個(gè)測(cè)量位置后對(duì)支架4進(jìn)行定位；所述尋北儀 還包括防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)，所述防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)包括水平設(shè)置在支架4上與軸承相反方向 一端的防纏繞板12、對(duì)應(yīng)防纏繞板12水平設(shè)置且固定在殼體5上的濾波板13，所述濾波 板13上設(shè)置有用于與來(lái)自支架的線(xiàn)纜連接的第一接口和用于與上位機(jī)和電源連接的第二 接口，第一接口和第二接口之間設(shè)置有濾波電路，所述防纏繞板12和濾波板13之間設(shè)置 有所述橫向設(shè)置的加速度計(jì)6，所述橫向設(shè)置的加速度計(jì)6外殼為圓盤(pán)形且固定于防纏繞板12中部與轉(zhuǎn)軸2同軸心處，加速度計(jì)外殼的徑向尺寸小于所述防纏繞板12和濾波板13 的徑向尺寸，所述防纏繞板12上設(shè)置有線(xiàn)纜孔，所述來(lái)自支架的線(xiàn)纜14穿過(guò)線(xiàn)纜孔后繞 橫向設(shè)置的加速度計(jì)6外殼沿支架旋轉(zhuǎn)的相反方向纏繞一周后連接在所述濾波板13的第
一接口上。 具體實(shí)施時(shí)，所述定位系統(tǒng)可以采用具體如圖1和圖3所示優(yōu)化結(jié)構(gòu)，包括豎向 設(shè)置于支架4上的螺線(xiàn)電磁管15，螺線(xiàn)電磁管15下端連接有管套16，管套16內(nèi)豎向設(shè) 置有定位銷(xiāo)17和彈簧18，定位銷(xiāo)17上端與位于螺線(xiàn)電磁管15內(nèi)部的動(dòng)鐵芯19連接，所 述安裝圓盤(pán)1上位于四個(gè)測(cè)量位置的方向上對(duì)應(yīng)所述定位銷(xiāo)17設(shè)置定位孔20，所述動(dòng)鐵 芯19上端通過(guò)一連接桿21與一個(gè)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)22相連接，所述第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)22設(shè)置于 所述電機(jī)9的控制電路中；所述螺線(xiàn)電磁管15斷電后定位銷(xiāo)17在彈簧18作用下可使其 下部的錐形尖端穿出管套16并定位于定位孔20內(nèi)，同時(shí)所述動(dòng)鐵芯19通過(guò)連接桿21帶 動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)22動(dòng)作使所述電機(jī)9的控制電路斷開(kāi)，所述螺線(xiàn)電磁管15通電后可將動(dòng) 鐵芯19向上吸起并帶動(dòng)定位銷(xiāo)17下部錐形尖端脫離定位孔20，同時(shí)所述動(dòng)鐵芯19通過(guò) 連接桿21帶動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)22動(dòng)作使所述電機(jī)9的控制電路接通。其中所述螺線(xiàn)電磁 管15是指外表繞接有電磁線(xiàn)圈并在通電后可對(duì)其內(nèi)的動(dòng)鐵芯產(chǎn)生向上吸力的管狀體，本 質(zhì)為一個(gè)電磁鐵。如圖所示，具體實(shí)施時(shí)，還設(shè)置有一限位裝置；所述限位裝置包括位于所述安 裝圓盤(pán)上的限位塊23;所述支架4上對(duì)應(yīng)所述限位塊23設(shè)置有擋塊24 ；所述擋塊24上 設(shè)置有第二微動(dòng)開(kāi)關(guān)25，所述第二微動(dòng)開(kāi)關(guān)25連接于所述電機(jī)9的控制電路中，并可以 使得當(dāng)支架4回位轉(zhuǎn)動(dòng)并超過(guò)第一測(cè)量位置所在角度后，所述限位塊23能夠觸動(dòng)所述第 二微動(dòng)開(kāi)關(guān)25并使得所述電機(jī)9的控制電路斷開(kāi)。
權(quán)利要求
1.一種便攜式光纖陀螺尋北儀，其特征在于，包括安裝圓盤(pán)，豎直設(shè)置在安裝圓盤(pán) 上的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)軸承與安裝圓盤(pán)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有支架，安裝 圓盤(pán)上還固定設(shè)置有容納支架于其內(nèi)的殼體；所述支架上設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和 定位系統(tǒng)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)橫向設(shè)置的加速度計(jì)、一個(gè)豎向設(shè)置的加速度計(jì)和一 個(gè)光纖陀螺；所述檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)重力加速度和地球自轉(zhuǎn)水平分量；所述轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 用于帶動(dòng)支架沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述定位系統(tǒng)用于支架轉(zhuǎn)動(dòng)到四個(gè)測(cè)量位置后對(duì)支架進(jìn)行定 位；所述尋北儀還包括防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)，所述防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)用于將支架上的線(xiàn)纜連接 到殼體上并防止線(xiàn)纜因纏繞而妨礙支架轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式光纖陀螺尋北儀，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括固定 在支架上的電機(jī)、與電機(jī)相連接并可由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)齒輪，所述動(dòng)齒輪水平設(shè)置且 與一個(gè)固定在安裝圓盤(pán)上的定齒輪嚙合，所述定齒輪與所述轉(zhuǎn)軸同軸心設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式光纖陀螺尋北儀，其特征在于，所述防線(xiàn)纜纏繞結(jié)構(gòu)包 括水平設(shè)置在支架上與軸承相反方向一端的防纏繞板、對(duì)應(yīng)防纏繞板水平設(shè)置且固定在 殼體上的濾波板，所述濾波板上設(shè)置有用于與來(lái)自支架的線(xiàn)纜連接的第一接口和用于與 上位機(jī)和電源連接的第二接口，第一接口和第二接口之間設(shè)置有濾波電路，所述防纏繞 板和濾波板之間設(shè)置有所述橫向設(shè)置的加速度計(jì)，所述橫向設(shè)置的加速度計(jì)外殼為圓盤(pán) 形且固定于防纏繞板中部與轉(zhuǎn)軸同軸心處，加速度計(jì)外殼的徑向尺寸小于所述防纏繞板 和濾波板的徑向尺寸，所述防纏繞板上設(shè)置有線(xiàn)纜孔，所述來(lái)自支架的線(xiàn)纜穿過(guò)線(xiàn)纜孔 后繞橫向設(shè)置的加速度計(jì)外殼沿支架旋轉(zhuǎn)的相反方向纏繞一周后連接在所述濾波板的第 一接口上。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式光纖陀螺尋北儀，其特征在于，所述定位系統(tǒng)包括豎向 設(shè)置于支架上的螺線(xiàn)電磁管，螺線(xiàn)電磁管下端連接有管套，管套內(nèi)豎向設(shè)置有定位銷(xiāo)和 彈簧，定位銷(xiāo)上端與位于螺線(xiàn)電磁管內(nèi)部的動(dòng)鐵芯連接，所述安裝圓盤(pán)上位于四個(gè)測(cè)量 位置的方向上對(duì)應(yīng)所述定位銷(xiāo)設(shè)置定位孔，所述動(dòng)鐵芯上端通過(guò)一連接桿與一個(gè)第一微 動(dòng)開(kāi)關(guān)相連接，所述第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)置于所述電機(jī)的控制電路中；所述螺線(xiàn)電磁管斷電 后定位銷(xiāo)在彈簧作用下可使其下部的錐形尖端穿出管套并定位于定位孔內(nèi)，同時(shí)所述動(dòng) 鐵芯通過(guò)連接桿帶動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作使所述電機(jī)的控制電路斷開(kāi)，所述螺線(xiàn)電磁管通 電后可將動(dòng)鐵芯向上吸起并帶動(dòng)定位銷(xiāo)下部錐形尖端脫離定位孔，同時(shí)所述動(dòng)鐵芯通過(guò) 連接桿帶動(dòng)第一微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作使所述電機(jī)的控制電路接通。
5.如權(quán)利要求4所述的便攜式光纖陀螺尋北儀，其特征在于，還設(shè)置有一限位裝置； 所述限位裝置包括位于所述安裝圓盤(pán)上的限位塊；所述支架上對(duì)應(yīng)所述限位塊設(shè)置有 擋塊；所述擋塊上設(shè)置有第二微動(dòng)開(kāi)關(guān)，所述第二微動(dòng)開(kāi)關(guān)連接于所述電機(jī)的控制電路 中，并可以使得當(dāng)支架回位轉(zhuǎn)動(dòng)并超過(guò)第一測(cè)量位置所在角度后，所述限位塊能夠觸動(dòng) 所述第二微動(dòng)開(kāi)關(guān)并使得所述電機(jī)的控制電路斷開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種便攜式光纖陀螺尋北儀，包括安裝圓盤(pán)，豎直設(shè)置在安裝圓盤(pán)上的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)軸承與安裝圓盤(pán)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有支架，安裝圓盤(pán)上還固定設(shè)置有容納支架于其內(nèi)的殼體；所述支架上設(shè)置有檢測(cè)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)；所述檢測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)橫向設(shè)置的加速度計(jì)、一個(gè)豎向設(shè)置的加速度計(jì)和一個(gè)光纖陀螺儀。本發(fā)明的便攜式光纖陀螺尋北儀，具有測(cè)量可靠，尺寸小巧利于攜帶，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C19/72GK102012228SQ201010586149
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者任斌, 劉顯耀, 李建全, 趙為民, 高山 申請(qǐng)人:重慶航天新世紀(jì)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限責(zé)任公司