[发明专利]惯性系统角扰动测量装置及其应用

说明书

技术领域

本发明属于精确制导设备构造技术，具体地说是一种减小载机对惯性系统扰动的惯性系统角扰动测量装置及其应用。

背景技术

惯性传感器广泛应用于精确制导武器等的惯性系统中。惯性系统控制技术是武器精确制导的核心技术，惯性系统对载机扰动的隔离度是惯性系统控制的核心性能指标。国外的惯性系统普遍采用速率陀螺和角加速度计信号反馈控制的稳定控制策略。这种控制策略由于受国内元器件制造工艺水平等因素的限制，惯性系统的隔离度指标(衰减到10％左右，达到3mrad)一直与发达国家的指标(衰减到2％左右，达到500μrad)相差甚远，此项指标的差距导致了我国与发达国家在惯性系统控制技术方面的差距，制约着武器系统在目标成像质量、搜索难度、跟踪质量和打击精度等各方面性能的进一步提高。

发明内容

为了解决以上惯性系统的隔离度及所引起的其它相关问题，本发明的目的在于提供一种适合国内工艺水平的、易于实现的能提高惯性系统隔离度的惯性系统角扰动测量装置及其应用。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

测量装置：由12个线加速度传感器组成，两两一组构成六个测量单元，每个测量单元中有2个线加速度传感器，且安装在同一平面上，2个线加速度传感器的敏感轴相互平行，并且其敏感中心的连线垂直于2个线加速度传感器的敏感轴方向；所述测量单元两两一组，每组中2个测量单元的敏感中心连线互为90度设置，且一个测量单元中的一个线加速度传感器的敏感中心与另一个测量单元的两个线加速度传感器的敏感中心在同一条直线上；两两一组的测量单元，分别安装在三个两两相互垂直的空间平面上。

其中：所述在同一条直线上的三个线加速度传感器的敏感中心位于所安装的空间平面与其他一组测量单元所安装的空间平面的交线上。

所述惯性系统角扰动测量装置的应用：采用所述测量装置测量空间运动刚体的瞬时角加速度。

本发明的有益效果是：

1.由于本发明可以测量空间运动刚体的瞬时角加速度，并且测量速度快，实时性好，可在国内生产工艺水平的条件下，进一步提高惯性系统的扰动隔离度，从而达到提高惯性系统总体性能的目的。

2.由于本发明的可靠性好，能适应较恶劣的工作环境，安装调试比较方便，可以进一步提升武器系统的适应能力。

3.由于本发明的体积小，重量轻，几乎不对系统的物理结构产生影响，可简化惯性系统其他部分的设计和制造难度。

附图说明

图1-1为本发明实施例装置结构示意图。

图1-2为本发明应用图1-1所示装置测量空间运动的刚体的瞬时角加速度的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1-1所示，测量装置由12个线加速度传感器1～12组成，两两一组构成六个测量单元，分别是第一～六测量单元H1～H6，每个测量单元中有2个线加速度传感器，且2个线加速度传感器安装在同一个电路板上，2个线加速度传感器的敏感轴相互平行，并且其敏感中心的连线垂直于2个线加速度传感器的敏感轴方向，每个测量单元中2个线加速度传感器敏感中心间的距离为一定值。每个测量单元上的电路板有四个安装孔m，用于测量单元的安装。测量单元两两一组，如图1-1中的第一测量单元H1和第二测量单元H2，每组中一个测量单元内的2个线加速度传感器的敏感中心连线与另一个测量单元内的2个线加速度传感器的敏感中心连线互为90度设置，且一个测量单元中的一个线加速度传感器的敏感中心与另一个测量单元的两个线加速度传感器的敏感中心在同一条直线上。

平面GIL、平面LIK和平面GIK为空间运动刚体上的三个两两相互垂直的测量单元安装表面，三个平面交于点I，在直线GI、直线LI和直线KI为三个平面两两相交的交线。两两一组的测量单元分别安装在这三个平面上，两个测量单元中在同一条直线上的三个线加速度传感器的敏感中心位于所安装的平面与另一组测量单元所安装平面的交线上，如图1-1所示。

测量空间运动刚体的瞬时角加速度的方法及原理如下：