[发明专利]一种高精度大负载惯性稳定平台

权利要求书

1.一种高精度大负载惯性稳定平台，其特征在于：包括平台框架系统、驱动系统、减震系统、框架支撑系统、惯性测量系统和转角测量系统；

平台框架系统自下而上依次连接为底板（101）、底座（102）、横滚框（103）、俯仰框（104）和方位框（105）；惯性稳定平台工作时，相机（106）置于方位框（105）之上；横滚框（103）的回转轴沿着飞机的飞行方向，用以隔离飞机的横滚角运动；俯仰框（104）的回转轴沿飞机机翼方向，用以隔离飞机的俯仰角运动；方位框（105）的回转轴垂直向下，用以隔离飞机的方位角运动；底板（101）与飞机固连，底座（102）通过减震系统与底板（101）固连在一起；底座（102）上固定两个横滚框支座（102-1），横滚框（103）通过同轴安装在横滚支座（102-1）上的两个横滚轴（411）上，实现横滚框（103）绕横滚轴（411）的自由旋转；俯仰框（104）通过同轴安装在横滚框（103）上的两个俯仰轴（421），实现俯仰框（104）绕横滚框（103）的自由旋转；方位框（105）通过方位轴承（431）安装于俯仰框（104）上，实现方位框（105）通过转轴绕俯仰框（104）自由旋转；方位框（105）的转轴、俯仰轴（421）、横滚轴（411）相互正交；

驱动系统包括横滚框驱动系统、俯仰框驱动系统和方位框驱动系统；横滚框驱动系统由横滚力矩电机（211）、横滚行星齿轮减速器（212）、横滚减速器齿轮（213）、横滚齿轮（214）依次串接而成；俯仰框驱动系统由俯仰力矩电机（221）、俯仰行星齿轮减速器（222）、俯仰减速器齿轮（223）、俯仰齿轮（224）依次串接而成；方位框驱动系统由方位力矩电机（231）、方位行星齿轮减速器（232）、方位减速器线轮（233）、方位钢丝绳减速系统（234）依次串接而成；

减震系统由固连在底板（101）与底座（102）之间的四个金属减震器（301）构成，每个金属减震器（301）对称安装于底板（101）的四个角上； 

框架支撑系统包括横滚框支撑系统、俯仰框支撑系统和方位框支撑系统；其中横滚框支撑系统包括横滚轴（411）、横滚机械轴承（412）和永磁力支撑系统（44）；横滚轴（411）由横滚机械轴承（412）和永磁力支撑系统（44）组合提供支撑；永磁力支撑系统（44）包括转子磁钢（441）、定子磁钢（442）、转子套筒（443）、磁钢衬环（444）、磁轴承支座（445），是一种非对称结构的径向被动磁轴承，其中转子磁钢（441）通过转子套筒（442）固定于横滚轴（411），定子磁钢（442）和磁钢衬环（444）组合在一起通过磁轴承支座（445）固定于横滚框（103）；俯仰框支撑系统中安装在横滚框（103）上的两个俯仰轴（421）直接由两个俯仰机械轴承（422）来提供支撑，实现俯仰框（104）绕横滚框（103）的自由旋转；方位框支撑系统中通过方位轴承（431）来提供支撑，使得方位框（105）安装于俯仰框（104）之上；

惯性测量系统包括X向陀螺（501）、Y向陀螺（502）、Z向陀螺（503）、X向加速度计（504）和Y向加速度计（505）及磁罗盘（506）；其中X向陀螺（501）和Y向陀螺（502）通过正交式横滚俯仰陀螺支架（507）安装在俯仰框（104）上，Z向陀螺（503）安装在方位框（105）上，X向加速度计（504）、Y向加速度计（505）通过正交式加计支架（508）安装在俯仰框（104）上；磁罗盘（506）安装在方位框（105）底部；所述X向陀螺（501）敏感轴沿横滚轴（411）方向，Y向陀螺（502）敏感轴沿俯仰轴（421）方向，Z向陀螺（503）敏感轴沿方位框（105）转轴方向，X向加速度计（504）敏感轴与横滚轴（411）方向正交，Y向加速度计（505）敏感轴与俯仰轴（421）方向正交；

转角测量系统由三个码盘组成，即横滚码盘（601）、俯仰码盘（602）和方位码盘（603）；其中横滚码盘（601）直接安装于横滚轴（411）外端，测量横滚框（103）相对底座（102）的转角；俯仰码盘（602）直接安装于俯仰轴（421）外端，测量俯仰框（104）相对于横滚框（103）的转角；方 位码盘（603）安装于方位行星齿轮减速器（232）输出轴外端，测量方位框（105）相对于俯仰框（104）的转角。

2.根据权利要求1所述的高精度大负载惯性稳定平台，其特征在于：所述横滚框（103）结构为悬挂整体式密闭结构，回转轴沿飞机飞行方向；俯仰框（104）和方位框（105）设计成中空的环型结构。