[发明专利]一种高精度双轴光纤陀螺微测量装置

说明书

本发明公开了一种高精度双轴光纤陀螺微测量装置，包括陀螺平台、光纤陀螺环体组件、光源组件和陀螺控制板组件；所述陀螺平台的外壁上分别设置有两个光纤陀螺环体组件安装平面，每个所述光纤陀螺环体组件安装平面上分别安装一所述光纤陀螺环体组件；对于每个所述光纤陀螺环体组件而言，其包括环体罩、环体座、Y波导和铂电阻温度传感器；所述陀螺平台的外壁上还分别设置所述光源组件和陀螺控制板组件；所述陀螺平台的底部为一体成型结构，有四个驱动电机安装平台和四个红外敏感平面且它们交错布置。本发明质量小、结构紧凑，通过整个装置各构件位置的合理布局，兼顾了质量和质心的要求，确保产品整体的转动惯量最小。

技术领域

本发明属于太空卫星微测量设备领域，更具体地，涉及一种高精度双轴光纤陀螺微测量装置。

背景技术

随着惯性测量技术的高速发展，光纤陀螺应用于惯性测量领域的技术越来越成熟，小型化、微型化测量装置成为必然。光纤陀螺自1976年诞生以来，经过了40多年的发展，技术取得了重大进展，尤其是近年来，高精度光纤陀螺组成的惯性测量系统被广泛应用于各种导弹、卫星姿态控制、卫星姿态测量、地面测量平台等军事领域，同时也广泛应用于桥梁测量、道路检测、轨道检测等民用领域。

由于光纤陀螺是基于Sagnac效应形成的干涉型光纤陀螺仪，物理场及应用环境引起的干涉型光纤陀螺误差直接影响光纤陀螺的动态精度和环境适应能力。目前，一般采取磁屏蔽技术、隔热或导热等技术改善物理场；采用增加结构刚度和强度的方法改善陀螺适应环境的能力；这样的结构一般质量大、占用空间大，不能满足微型卫星狭小空间的使用要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高精度双轴光纤陀螺微测量装置，其结构紧凑、重量轻、集成度高、全温精度高、适应于低温工作环境。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种高精度双轴光纤陀螺微测量装置，其特征在于，包括陀螺平台、光纤陀螺环体组件、光源组件和陀螺控制板组件，其中，

所述陀螺平台沿Z轴设置有通孔，以作为光学相机的安装空间；

所述陀螺平台的外壁上分别设置有两个光纤陀螺环体组件安装平面，其中的一个光纤陀螺环体组件安装平面与X轴垂直而另一个光纤陀螺环体组件安装平面与Y轴垂直，每个所述光纤陀螺环体组件安装平面上分别安装一所述光纤陀螺环体组件，以用于测量所述陀螺平台上安装的光学相机绕X、Y轴转动的角速率和角位移；其中，所述X轴、Y轴和Z轴共同构成笛卡尔坐标系；

对于每个所述光纤陀螺环体组件而言，其包括环体罩、环体座、Y波导和铂电阻温度传感器，该环体罩安装在与其对应的光纤陀螺环体组件安装平面上，所述环体座整体呈圆环形，所述环体罩设置在所述环体座的内壁上，所述Y波导安装在靠近所述陀螺平台的一侧，所述铂电阻温度传感器粘贴在所述环体座的内壁上，并且所述Y波导和铂电阻温度传感器均位于所述环体座所围区域内；

其中的一个所述环体座的中心线与X轴平行而另一个所述环体座的中心线与Y轴平行；

所述陀螺平台的外壁上还分别设置所述光源组件和陀螺控制板组件；

所述陀螺平台的底部为一体成型结构，该一体成型结构具有四个驱动电机安装平台和四个红外敏感平面并且它们交错布置。

优选地，所述环体座、环体罩均采用铁镍合金防磁材料制成，以提高所述光纤陀螺环体组件对磁场的抗干扰能力。

优选地，所述陀螺平台的顶部设置有电缆固定卡箍。

优选地，所述陀螺平台采用铝合金制成。

优选地，所述陀螺平台具有四面体结构，光源组件、陀螺控制板组件和两个所述光纤陀螺环体组件分别布置在该四面体结构的四个侧面上。

优选地，所述陀螺控制板组件的外围设置有控制主板防护罩，所述控制主板防护罩安装在所述陀螺平台上。