[发明专利]一种运载火箭用五轴光纤惯组全冗余电路

说明书

本发明提供一种运载火箭用五轴光纤惯组全冗余电路,包含：温控模块，采集5轴加表、5轴陀螺、敏感元件支架的温度信号，根据采集的温度信号控制加热5轴加表、5轴陀螺和敏感元件支架；接口模块，连接外部设备、温度采集模块、5轴加表和5轴陀螺，实现外部设备和5轴加表、5轴陀螺之间信号双向传输、并将温度信号发送给外部设备；电源模块，为5轴加表、5轴陀螺、温控模块、接口模块提供互不干扰的工作电源。本发明能够精确控制五轴陀螺和五轴加表的温度，接口模块可通过多种通讯方式和连接模式与外部设备信息交换。本发明功能模块化，供电和信号传输均冗余或者互相隔离，大大提高了使用的可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及一种机电产品的内部电路,特别是一种用于运载火箭领域五轴光纤捷联惯组的全冗余高可靠电路。

背景技术

光纤捷联惯性测量组合是为运载火箭研制的惯性测量仪器，其主要功能是实时为运载火箭箭体提供角速率全量信息及视速度全量信息。光纤惯组是运载火箭的“眼睛”，其精度和可靠决定着火箭能否正常完成任务，直接影响发射的成败。

目前现役的运载火箭一般采用两套冗余配置的六表、七表或者八表光纤惯组，其内部电路一般为单点配置，即任何一块电路失效都会导致整个光纤惯组失效，该种电路存在可靠性低、安全性差、需要外部整体冗余等缺点。

发明内容

十表光纤惯组是一种五轴光纤惯组，即除了正交的三个轴外，还增加了两个斜轴，在每个斜轴上也安装有一个能实现冗余的陀螺仪和加速度计。本发明提供了一种模块化、通用化设计的适用于运载火箭的十表光纤惯组全冗余电路，能够精确控制5路陀螺和5路加表的温度，并通过适用于不同外部设备和多种通讯方式的接口模块，将5路陀螺和5路加表的温度信号、5轴加表和5路加表采集的信号发送给外部设备；本发明还通过两路电源电路提供工作电源。当任何一个加表、陀螺、发生电路或信号传输故障时，均不会影响其他加表或陀螺信息的采集，大大提高了五轴光纤惯组使用的可靠性与安全性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种运载火箭用五轴光纤惯组全冗余电路，安装在电路底座上,并连接28V外部电源、外部设备、5轴加表和5轴陀螺，5轴加表和5轴陀螺均安装在敏感元件支架上，包含：

温控模块，包含依次连接的温度采集模块、温度控制器和温驱模块；所述温度采集模块采集5轴加表、5轴陀螺、敏感元件支架的11路模拟量温度信号并分别转化为11路数字量温度信号；温度控制器为5轴加表、5轴陀螺、敏感元件支架的11路数字量温度信号生成对应的PWM控制信号；温驱模块还连接5轴加表、5轴陀螺和敏感元件支架，根据PWM控制信号实现加热5轴加表、5轴陀螺和敏感元件支架，保证5轴加表、5轴陀螺、敏感元件支架的温度在设定的范围内；

接口模块，包含三个可配置的接口电路；所述接口电路均连接外部设备、温度采集模块、5轴加表和5轴陀螺；接口电路将外部设备的同步信号发送给5轴加表和5轴陀螺，并将5轴加表和5轴陀螺采集的信号、温度采集模块采集的温度信号发送给外部设备；

电源模块，包含第一电源电路和第二电源电路；所述电源模块转换外部电源为5轴加表、5轴陀螺、温度采集模块、温度控制器、接口模块的互不干扰的工作电源，电源模块还通过接口模块将第一电源电路、第二电源电路的电压值发送给外部设备。

所述温驱模块包含11个场效应管和11个加热片；所述场效应管连接温度控制器，由温度控制器生成的PWM控制信号控制场效应管的通断，1路PWM控制信号控制1个场效应管；一个场效应管连接1个加热片；敏感元件支架、每路陀螺、每路加表分别连接一个加热片；当场效应管导通时，所连接的加热片进行加热；当场效应管断开时，所连接的加热片停止加热。