[实用新型]一种四棱锥构型的陀螺组件结构

说明书

技术领域

本实用新型属于卫星测量技术领域，涉及一种四棱锥构型的陀螺组件结构。

背景技术

随着航天技术的不断发展，用户需求的日益多样化，卫星在重量、功能、应用领域等方面发生了巨大的变化。其中，陀螺作为一种惯性测量仪表，能够测量与其固联的物体相对惯性空间的转动角速度。以陀螺为核心部件的惯性姿态敏感器是卫星上测量卫星姿态角速度的关键测量部件。其主要功能在于：卫星在星箭分离后、入轨前，使用陀螺输出的姿态角速度消除初偏，保证卫星以合适的姿态和角速度进入轨道；卫星在轨运行时，使用陀螺输出的姿态角速度进行卫星姿态控制，保证卫星稳定运行。

目前，用于进行卫星姿态角速度测量的陀螺组件结构，通常由3个陀螺构成。然而由于少于3个陀螺时，将无法解算卫星的三轴姿态角速度分量。因此，当现有陀螺组件结构中的某一个陀螺发生故障时，将无法解算卫星的三轴姿态角速度分量，进而造成卫星惯性姿态敏感器的寿命和可靠性无法得到保证。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种四棱锥构型的陀螺组件结构，采用四棱锥构型，4个陀螺的敏感轴指向构成一个以OXYZ坐标系原点O为顶点的四棱锥，可以解决现有陀螺组件结构中的某一个陀螺发生故障时，将无法解算卫星的三轴姿态角速度分量的问题，从而可以保证产品有较高的可靠性和较长的使用寿命。

本实用新型的技术解决方案是：一种四棱锥构型的陀螺组件结构，包括：4个陀螺、支架、减振器、基准镜、4个陀螺电缆分别引出的接插件；

所述4个陀螺分别固紧在所述支架的四个基准面上，所述4个陀螺的敏感轴相交于一点，并以该点为顶点构成一个四棱锥；

所述减振器安装在所述支架的安装脚上；

所述基准镜粘接于支架顶部中央的基准镜安装面上；

4个陀螺电缆引出的接插件分别固紧在所述支架的四个基准面下方。

进一步地，所述4个陀螺的敏感轴在所述四棱锥对应的水平面上的投影相互垂直。

进一步地，所述4个陀螺为半球谐振陀螺。

进一步地，所述减振器为金属橡胶减振器。

进一步地，所述支架的材料为锂镁合金材料。

进一步地，所述基准镜为光学基准镜。

进一步地，所述陀螺组件结构还包括盖板；所述盖板固紧在所述支架底部。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

(1)本实用新型提供的四棱锥构型的陀螺组件结构中，由于任意3个陀螺敏感轴方向不共面，均可形成XYZ测量坐标系，可测量出卫星沿滚动轴、俯仰轴和偏航轴的姿态角速度分量；任意3个陀螺形成的XYZ测量坐标系，解算卫星沿滚动轴、俯仰轴和偏航轴的姿态角速度时有最优的综合解算精度；4个陀螺中任意3个陀螺形成的XYZ测量坐标系，解算卫星沿滚动轴、俯仰轴和偏航轴的姿态角速度时有相同的解算精度；因此，4个陀螺中任1个可作为备份陀螺，为卫星姿态角速度测量提供1度冗余，保证整机有较高的可靠性和较长的使用寿命。

(2)本实用新型提供的四棱锥构型的陀螺组件结构采用减振器，陀螺组件安装时采用减振措施，4个支架安装脚分别安装金属橡胶减振器，对冲击有良好抑制作用，响应量级约为输入量级的10％-15％；对400Hz以上的随机振动有良好的衰减作用，有效改善半球谐振陀螺的抗力学能力。

(3)本实用新型提供的四棱锥构型的陀螺组件结构锂镁合金材料支架，从而为陀螺提供安装基准，保证其安装指向，并且为陀螺引出的电缆和接插件提供安装支撑和保护；同时陀螺支架由于选用锂镁合金LA103M/MBLS10A-200材料，在强度和刚度基本相同的情况下，重量可比铝合金2A12减少约45％，比镁合金MB2减少约17％。

(4)本实用新型提供的四棱锥构型的陀螺组件结构，外型尺寸不大于223×223×123mm，重量约3kg，满足了卫星对惯性姿态敏感器小尺寸、轻型化的需求。

附图说明

图1为陀螺组件结构图；

图2为陀螺敏感轴指向图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，