專利名稱：適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法
技術領域：
本發明涉及慣性測量系統抗過載防護技術，具體是一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法。
背景技術：
傳統的慣性導航系統分為平臺式和捷聯式，對于現有許多高轉速飛行體的軌跡及姿態測量，平臺式與捷聯式都無法同時在體積、工作環境和精度上達到要求。半捷聯慣性測量系統利用半捷聯裝置的隔轉減旋作用，使置于其內部的慣性測量單元在橫滾軸不隨飛行體高速旋轉，從而很好地滿足了高轉速飛行體在軌跡測量過程中對測量系統體積、精度等方面的要求。根據實現半捷聯是否需要驅動系統，半捷聯慣性測量系統可分為主動式與被動式兩種。相對于被動式半捷聯慣性測量系統，主動式半捷聯慣性測量系統具有閉環控制的驅動系統，因此主動式半捷聯慣性測量系統對不同測量對象具有更好的適應性。然而由于主動式半捷聯慣性測量系統內部結構更為緊湊，所以要求系統在高過載環境下能夠不出現損壞，這就要求該系統具備相對被動式半捷聯慣性測量系統更好的抗高過載技術。基于此，有必要發明一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的防護技術。然而目前并無這樣一種技術。發明內容
本發明為了解決目前尚無一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的防護技術的問題，提供了一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法。
本發明是采用如下技術方案實現的適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法，該方法是采用如下步驟實現的a.在主動式半捷聯慣性測量系統外部套設支撐筒；b.在支撐筒的前后兩端各安裝一個剛性緩沖片，在兩個剛性緩沖片的內側表面上均加工網格狀凹槽，并保證網格狀凹槽的深度大于等于剛性緩沖片的二分之一厚度；c.在支撐筒內安裝彈性聯軸器，彈性聯軸器兩端分別連接主動式半捷聯慣性測量系統的驅動軸和負載軸；d.在支撐筒內安裝徑向保護軸承，徑向保護軸承的內圈套固于主動式半捷聯慣性測量系統的負載上，徑向保護軸承的外圈固定于支撐筒內壁；e.在支撐筒內安裝支撐滑環，支撐滑環一端與支撐筒前端的剛性緩沖片固定，另一端連接主動式半捷聯慣性測量系統的負載軸；f.在支撐筒內安裝由加速度計、比較電路、電源開關系統組成的主動停機電路；加速度計安裝于主動式半捷聯慣性測量系統的軸心處，加速度計的敏感軸與主動式半捷聯慣性測量系統的軸向平行，并保證敏感軸的正方向與過載方向相同；g.在主動式半捷聯慣性測量系統的慣性測量單元、主動停機電路安裝槽內灌封聚氨酯或環氧樹脂。
本發明所述的適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法的理論依據如下具有網格狀凹槽的剛性緩沖片在受到沖擊時會發生變形，進而吸收過載造成的沖擊。彈性聯軸器在主動式半捷聯慣性測量系統的驅動軸和負載軸之間產生不同軸性時， 通過形變保證驅動軸和負載軸的連接。支撐滑環對負載一端進行支撐，吸收負載受到高過載時的沖擊。徑向保護軸承則通過對負載徑向的約束，吸收負載在徑向上的沖擊。主動停機電路通過對系統受到的過載進行測量，當系統處于驅動系統工作允許最高過載時，主動將驅動系統停機，使驅動系統處于抗過載能力更高的停機狀態。
本發明所述的適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法為主動式半捷聯慣性測量系統提供了抗高過載的方法，實現了主動式半捷聯慣性測量系統在高過載環境下結構不損壞，并在高過載環境后仍能穩定工作，由此提高了主動式半捷聯慣性測量系統的抗高過載能力，拓寬了主動式半捷聯慣性測量系統的應用范圍。
本發明解決了目前尚無一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的防護技術的問題，其有效提高了主動式半捷聯測量系統的環境適應性，為高轉速、小體積飛行器的姿態、軌跡測量提供了有效的方法。


圖1是本發明的整體示意圖。
圖2是本發明的步驟a的示意圖。
圖3是本發明的步驟b的示意圖。
圖4是本發明的步驟c的示意圖。
圖5是本發明的步驟d的示意圖。
圖6是本發明的步驟e的示意圖。
圖中1-主動式半捷聯慣性測量系統，2-支撐筒，3-剛性緩沖片，4-網格狀凹槽， 5-彈性聯軸器，6-驅動軸，7-負載軸，8-徑向保護軸承，9-負載，10-支撐滑環，11-主動停機電路。
具體實施方式
適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法，該方法是采用如下步驟實現的a.在主動式半捷聯慣性測量系統1外部套設支撐筒2；b.在支撐筒2的前后兩端各安裝一個剛性緩沖片3，在兩個剛性緩沖片3的內側表面上均加工網格狀凹槽4，并保證網格狀凹槽4的深度大于等于剛性緩沖片3的二分之一厚度；c.在支撐筒2內安裝彈性聯軸器5，彈性聯軸器5兩端分別連接主動式半捷聯慣性測量系統1的驅動軸6和負載軸7 ；d.在支撐筒2內安裝徑向保護軸承8，徑向保護軸承8的內圈套固于主動式半捷聯慣性測量系統1的負載9上，徑向保護軸承8的外圈固定于支撐筒2內壁；e.在支撐筒2內安裝支撐滑環10，支撐滑環10—端與支撐筒2前端的剛性緩沖片3 固定，另一端連接主動式半捷聯慣性測量系統1的負載軸7 ；f.在支撐筒2內安裝由加速度計、比較電路、電源開關系統組成的主動停機電路11；加速度計安裝于主動式半捷聯慣性測量系統1的軸心處，加速度計的敏感軸與主動式半捷聯慣性測量系統1的軸向平行，并保證敏感軸的正方向與過載方向相同；g.在主動式半捷聯慣性測量系統1的慣性測量單元、主動停機電路11安裝槽內灌封聚氨酯或環氧樹脂。
具體實施時，所述步驟a中，支撐筒采用高硬度的合金鋼制成，保證受到過載時形變很小。系統整體通過支撐筒進行支撐與連接，使得各個模塊處于較好的同軸狀態。所述步驟b中，剛性緩沖片采用鋁合金或軟鋁制成。所述步驟c中，彈性聯軸器在徑向和軸向同時具有容錯能力；彈性聯軸器選用菱科LK-3型薄膜型彈性聯軸器，其能夠通過改變軸緊固口適應不同直徑的連接軸，通過其內部的金屬薄膜片的扭曲和拉伸實現對軸向和徑向的容錯能力。所述步驟d中，徑向保護軸承選用SKF61811深溝球軸承，內徑55mm，外徑72mm，厚度10mm。徑向保護軸承可以使得負載在徑向上得到保護，同時不影響負載正常工作時的旋轉。所述步驟e中，支撐滑環對負載起到支撐作用，同時輸出主動式半捷聯慣性測量系統的慣性測量單元的信號。所述步驟f中，加速度計用于感受系統軸向上的過載。比較電路用于對主動式半捷聯慣性測量系統的傳感器輸出信號和額定過載信號進行比較，檢測系統是否運行與可承受過載。電源開關系統在系統承受過載超過允許值時，主動切斷電源，使系統進入停機狀態。所述步驟g中，灌封聚氨酯或環氧樹脂能夠實現對電路系統的緩沖功能。
權利要求
1. 一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法，其特征在于該方法是采用如下步驟實現的a.在主動式半捷聯慣性測量系統(1)外部套設支撐筒(2)；b.在支撐筒(2)的前后兩端各安裝一個剛性緩沖片(3)，在兩個剛性緩沖片(3)的內側表面上均加工網格狀凹槽(4)，并保證網格狀凹槽(4)的深度大于等于剛性緩沖片(3)的二分之一厚度；c.在支撐筒(2)內安裝彈性聯軸器(5 )，彈性聯軸器(5 )兩端分別連接主動式半捷聯慣性測量系統(1)的驅動軸(6)和負載軸(7)；d.在支撐筒(2)內安裝徑向保護軸承(8)，徑向保護軸承(8)的內圈套固于主動式半捷聯慣性測量系統(1)的負載(9)上，徑向保護軸承(8)的外圈固定于支撐筒(2)內壁；e.在支撐筒(2)內安裝支撐滑環(10)，支撐滑環(10)—端與支撐筒(2)前端的剛性緩沖片(3)固定，另一端連接主動式半捷聯慣性測量系統(1)的負載軸(7)；f.在支撐筒(2)內安裝由加速度計、比較電路、電源開關系統組成的主動停機電路 (11);加速度計安裝于主動式半捷聯慣性測量系統(1)的軸心處，加速度計的敏感軸與主動式半捷聯慣性測量系統(1)的軸向平行，并保證敏感軸的正方向與過載方向相同；g.在主動式半捷聯慣性測量系統(1)的慣性測量單元、主動停機電路(11)安裝槽內灌封聚氨酯或環氧樹脂。
全文摘要
本發明涉及慣性測量系統抗過載防護技術，具體是一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法。本發明解決了目前尚無一種適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的防護技術的問題。適用于主動式半捷聯慣性測量系統抗過載的綜合防護方法，該方法是采用如下步驟實現的a.在主動式半捷聯慣性測量系統外部套設支撐筒；b.在支撐筒的前后兩端各安裝一個剛性緩沖片；c.在支撐筒內安裝彈性聯軸器，彈性聯軸器兩端分別連接主動式半捷聯慣性測量系統的驅動軸和負載軸；d.在支撐筒內安裝徑向保護軸承；e.在支撐筒內安裝支撐滑環。本發明為高轉速、小體積飛行器的姿態、軌跡測量提供了有效的方法。
文檔編號G01C21/16GK102494682SQ20111040139
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者劉俊, 劉喆, 唐軍, 崔星, 張曉明, 李 杰, 楊衛, 石云波, 秦麗, 趙詣, 郭濤, 馬喜宏, 鮑愛達 申請人:中北大學