[发明专利]一种双轴旋转光纤惯导系统磁屏蔽装置

说明书

技术领域

本发明属于惯导系统技术领域，具体涉及一种双轴旋转光纤惯导系统磁屏蔽装置。

背景技术

由于磁光Faraday效应，光纤陀螺等惯性器件的各项精度指标受磁场影响很大，因此，对于较高精度的光纤惯导系统，有必要设计合适的磁屏蔽装置。为了保证最佳的屏蔽效果，屏蔽装置可根据需要设置多层，且每一层屏蔽装置均应尽量保证结构连续，孔隙最小。

双轴旋转调制技术是将惯性组件固定在旋转机构上，由电机等驱动装置驱动惯性组件绕相互正交的两轴往复转动。然而，由于电机中的强磁体的影响，惯性组件周围的磁场强度相对于地磁提高了数十倍，而且随其转动还将不断变化，由于磁光Faraday效应，这将对光纤陀螺等惯性器件的精度带来很大影响。

惯导系统上常采用的磁屏蔽装置一般固定在系统的内侧壁，不能隔离系统内部的电机磁场，因此必须设计一种新的能够隔离磁场源与惯性组件的磁屏蔽装置。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有磁屏蔽装置难以隔离惯导系统内部的电机磁场。

本发明的技术方案如下所述：

一种双轴旋转光纤惯导系统磁屏蔽装置，包括陀螺屏蔽层和外屏蔽层，陀螺屏蔽层位于外屏蔽层内部，形成双层磁屏蔽结构：陀螺屏蔽层直接对光纤陀螺环实施屏蔽，随光纤陀螺一起安装在惯性组件对应的安装面上；外屏蔽层包围整个惯性组件。

作为优选方案：所述陀螺屏蔽层包括陀螺屏蔽底座、陀螺屏蔽罩和隔板，隔板固定在陀螺屏蔽底座上，光纤陀螺环支撑于隔板上方，陀螺屏蔽罩扣在陀螺屏蔽底座上，包围光纤陀螺环和隔板，对光纤陀螺环实施屏蔽。

作为优选方案：

陀螺屏蔽层中，所述陀螺屏蔽底座包括底面和环形侧壁，总体呈圆盘型；其侧壁外侧面设有一圈环形凹槽，环形凹槽作为出线孔将光纤陀螺的信号线和光纤从内部引出；

所述陀螺屏蔽罩为下端面开放的中空壳体，其固定在陀螺屏蔽底座上；

所述隔板固定在陀螺屏蔽底座上，光纤陀螺环置于隔板上方。

作为优选方案：所述陀螺屏蔽底座的底面还延伸出对称分布的若干个板状结构，其上设有安装孔，用于对外安装。

作为优选方案：所述陀螺屏蔽底座的底面除板状结构部分，其余部分均向内凹陷。

作为优选方案：所述陀螺屏蔽底座和陀螺屏蔽罩均采用高磁导率软磁合金。

作为优选方案：所述外屏蔽层由上下搭接的外屏蔽层上罩和外屏蔽层下罩组成，对整个惯性组件实施屏蔽。

作为优选方案：外屏蔽层中，所述外屏蔽层上罩和外屏蔽层下罩均为径面开放的半球壳体，外屏蔽层下罩开放面向上固定在惯性组件上方，外屏蔽层上罩开放面向下搭接在外屏蔽层下罩上方。

作为优选方案：外屏蔽层上罩开放面内径小于外屏蔽下罩开放面外径，搭接时，外屏蔽下罩开放面发生弹性形变塞入外屏蔽层上罩开放面，外屏蔽下罩的弹性形变反作用力使其开放面外表面紧贴在外屏蔽上罩开放面内表面。

作为优选方案：外屏蔽层下罩的开放面处设有过线孔，搭接时，外屏蔽层上罩盖住外屏蔽下罩过线孔的一部分，减小了过线孔尺寸。

本发明的有益效果为：

本发明的一种双轴旋转光纤惯导系统磁屏蔽装置，能够有效隔离惯导系统内部的电机磁场，实现对旋转的惯性组件的磁屏蔽防护，以降低光纤陀螺周围的磁场强度，提高惯导系统的导航精度。

附图说明

图1（a）为陀螺屏蔽层结构示意图；

图1（b）为图1（a）的AA剖面图；

图2为外屏蔽层结构示意图；

图3（a）为陀螺屏蔽底座正面结构示意图；

图3（b）为陀螺屏蔽底座底面结构示意图；

图4为陀螺屏蔽罩结构示意图；

图5为外屏蔽层上罩结构示意图；

图6为外屏蔽层下罩结构示意图；

图7为去掉上盖的双轴旋转光纤惯导系统俯视图；

图8为去掉外屏蔽层的双轴旋转光纤惯导系统正视图。

图中，1-陀螺屏蔽底座，2-陀螺屏蔽罩，3-隔板，4-外屏蔽上罩，5-外屏蔽下罩，6-光纤陀螺环，7-惯性组件，9-惯导系统，10-磁屏蔽装置，11-陀螺屏蔽层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种双轴旋转光纤惯导系统磁屏蔽装置进行详细说明。