[发明专利]一种车载光电平台嵌套式交叉轴系结构

说明书

技术领域

本发明属于光电子学技术领域，具体涉及一种车载光电平台的嵌套式交叉轴系。

背景技术

车载光电平台是光电子学领域里的一种侦察设备，具有机动灵活、实时准确、针对性强等特点，主要用于地面侦察系统。车载光电平台通常配有可见光、红外、激光等多种光电任务载荷，在执行任务时，不论载车的姿态和线路如何发生变化，控制光电平台使光电任务载荷的视轴指向不偏离预期的侦察线路和目标，从而达到预定的侦察目的和侦察效果。

现有技术中，车载光电平台多数采用两轴两框架串联结构，这种结构形式的精度容易受如路况，风力等外界环境的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种跟踪精度高、稳定性好的车载光电平台嵌套式交叉轴系结构。

为了解决上述技术问题，本发明的车载光电平台嵌套式交叉轴系结构包括基座、下方位轴、外方位电机、外方位轴承、下转接盘、上转接盘、上方位轴、上方位电机、内方位座、俯仰轴、俯仰电机、右俯仰框架、俯仰轴承、内方位框架、左俯仰框架；所述外方位电机安装固定在基座的中空腔体内，其转子与下方位轴固定连接，定子与基座固定连接；下方位轴安装在基座上，两者之间通过外方位轴承支撑定位；下方位轴的顶部通过转接机构与上方位轴固定连接；上方位电机安装在上方位轴上，其转子与上方位轴固定连接，定子与内方位座固定连接；转接机构与内方位座之间通过限位机构进行限位；内方位座套装在上方位轴上，两者之间通过内方位轴承支撑定位；内方位框架上带有由下至上的贯穿孔和由左至右的贯穿孔；上方位轴从内方位框架的由下至上的贯穿孔穿过，并且内方位框架的底部与内方位座的顶部连接固定；上方位轴由俯仰轴中部的横向贯穿孔穿过，与俯仰轴呈十字交叉；右俯仰框架、左俯仰框架座于内方位框架的由左至右的贯穿孔处并与俯仰轴的两端固定连接；俯仰电机位于右俯仰框架腔体内，其转子与俯仰轴固定连接，定子与内方位框架固定连接，并且俯仰轴的两端与内方位框架之间通过俯仰轴承支撑定位；左俯仰框架(18)与内方位框架(16)之间通过限位机构进行限位。

工作原理说明：外方位电机、下方位轴、转接机构和上方位轴构成外方位转动机构；外方位电机通过其转子驱动下方位轴转动，从而带动整个外方位转动机构相对基座做多圈的外方位转动。内方位电机、内方位座和内方位框架构成内方位转动机构；外方位转动机构转动时，通过内方位电机的转子带动整个内方位转动机构同时作多圈的外方位转动；内方位电机工作时，由于其转子与上方位轴固定连接，因此可由其定子驱动内方位座和内方位框架相对于上方位轴作内方位转动。俯仰轴、俯仰电机、俯仰框架构成俯仰机构；整个俯仰机构可随内方位转动机构作内方位转动和和外方位转动。俯仰电机通过其转子驱动俯仰轴转动，带动俯仰框架相对于内方位转动机构做俯仰运动；这样，安装在俯仰框架上的跟踪相机即可随俯仰机构同时作外方位转动、内方位转动和俯仰运动。

所述下方位轴为中空轴。

所述上方位轴为中空轴。

所述俯仰轴为中空轴。

所述转接机构包括下转接盘和上转接盘，下方位轴的顶部依次通过下转接盘、上转接盘与上方位轴固定连接。

进一步，本发明还包括内方位限位件；内方位限位件固定在上转接盘上，可在内方位座的圆弧形限位槽内滑动，实现内方位框架与转接机构之间的小角度旋转限位。

进一步，本发明还包括俯仰限位件，俯仰限位块安装固定在左俯仰框架上，可在内方位框架的圆弧形限位槽内滑动，实现左、右俯仰框架与内方位框架(16)之间的小角度旋转限位。

所述外方位电机采用永磁直流力矩电机。

所述上方位电机采用永磁直流力矩电机。

所述俯仰电机采用永磁直流力矩电机。

本发明的有益效果：

1、采用一种嵌套式交叉轴系结构，方位轴与俯仰轴呈十字交叉结构，达到节省空间简化结构的目的。

2、采用外方位转动机构实现方位转动粗控制，并采用内方位转动机构实现方位转动精控制，使得最容易影响精度的方位运动独立成为两层框架，外界对光电平台的大部分扰动被外方位转动机构隔离，从而实现了内层的内方位框架和俯仰框架高精度、稳定控制，保证了跟踪相机的高精度和稳定性跟踪控制。

3、基座、内方位框架、右俯仰框架采用中空结构，外方位电机、俯仰电机分别安装在基座、右俯仰框架的中空腔体内，不仅减轻了整个光电平台重量，同时也使得整个光电平台结构更加紧凑。

4、下方位轴、上方位轴、俯仰轴均为中空轴，进一步减轻了整个光电平台重量。