[实用新型]动调陀螺仪捷联惯导的五表减振装置

说明书

本实用新型涉及捷联惯导的惯性仪表减振技术,特别是涉及动调陀螺仪的减振技术领域。

动调陀螺仪由于挠性接头抗振性较差，陀螺仪有章动频率及陀螺仪自身结构的固有频率，使动调陀螺仪在惯性导航中的使用环境受到限制。

减振技术主要功能是减少弹体振动、冲击等力学特性对惯性仪表的影响，为惯性仪表提供良好的工作环境，保证动调陀螺仪、加速度计稳定、可靠工作。

捷联惯导的五表减振技术难点有以下几点：

1、确认减振器的谐振频率及传递率,使惯性仪表满足振动环境要求；

2、确认减振器的冲击性能,惯性仪表在冲击环境时能正常工作，满足冲击环境要求； 

3、减振器满足振动、冲击环境时变形空间要求。

本实用新型目的是提出一种动调陀螺仪捷联惯导的五表减振装置，使台体组件上的动调陀螺仪、加速度计在振动、冲击力学环境条件下能稳定、可靠工作。

动调陀螺仪捷联惯导的五表减振装置，其是由两个陀螺仪、三个加速度计装于台体上组成台体组件， 且所述台体组件上加装减振器。

减振器有4个，并且对称布置在台体组件四个面通过螺钉联接固定。

捷联惯导系统作为惯性坐标基准和惯性测量装置，其工作精度和可靠性直接影响着飞行器的飞行精度。惯导结构系统的静、动态特性直接影响着整个组合系统的工作精度和可靠性。台体组件是捷联惯导组合系统的重要组件，动调陀螺仪、加速度计等高精度惯性仪表安装在台体组件上。捷联惯导的五表减振是指将捷联惯导装置所需的两只动调陀螺仪及三只加速度计安装在台体上,保证两只动调陀螺仪的相互位置关系及三只加速度计的相互位置关系，组成台体组件,然后对台体组件进行减振。

图1为台体组件图。

图1为台体组件图。

图2为台体组件与减振器位置图。

为了减少两只动调陀螺仪之间的安装误差，三个加速度计之间的安装误差，将两陀螺仪、三个加速度计装于台体上，组成台体组件。台体组件图如图1所示，主要组成部分是台体1、陀螺2、加速度计3。

台体组件通过加装减振器，满足惯性仪表对力学环境的要求，台体组件与减振器位置图如图2所示，主要组成部分是台体组件1，减振器2，减振器有4个，台体组件与减振器通过螺钉联接固定。

由于动调陀螺仪挠性接头抗振性较差，陀螺仪有章动频率及陀螺仪自身结构的固有频率，在设计减振器时要使组件的谐振频率尽量远离陀螺仪章动频率及陀螺仪固有频率；同时要考虑在满足振动条件下必须满足冲击要求。

动调陀螺章动频率：高速转动的动调陀螺转子绕其自转轴作暂态振荡的固有频率。其值为转子角动量与其等效赤道转动惯量之比。在调谐状态下，忽略挠性支承的阻尼影响时，动调陀螺章动频率ωN可用下式表示：

${\mathrm{\ω}}_N=\frac{H}{\mathrm{Je}}=\frac{C+a}{A+\frac{a}{2}}\·N$

式中：H——陀螺角动量；Je——转子等效赤道转动惯量；A、C——分别为转子的赤道转动惯量和极转动惯量；a——平衡环赤道转动惯量；N——转子转动频率。实际设计结构中，C>>a,A>>a,C≈2A，则，ωN≈2N。故动调陀螺章动频率约为其转动频率的两倍。

当外力矩的频率接近章动频率时，仪表谐振，输出幅值将急剧增大，不能正常工作。在捷联动调陀螺伺服回路中，对该频率下的振幅应予以衰减。使用动调陀螺时，应尽量使仪表壳体免受其章动频率附近的振动。

动调陀螺转子转动频率为200Hz，所以ω_N约为400Hz。

由实验得知动调陀螺的固有频率在900Hz～1000Hz。