[发明专利]一种带自反馈的精密导引装置

说明书

本发明涉及一种带自反馈的精密导引装置，包括主框架、中间框架、内框架和光学成像组件，中间框架位于主框架内，内框架位于中间框架内，光学成像组件安装于内框架内并跟随内框架同步移动；中间框架相对主框架俯仰摆动，内框架相对中间框架左右摆动；光学成像组件上安装有两个陀螺仪用以分别检测俯仰方向和左右方向的角度，中间框架和内框架上分别安装有俯仰角度传感器和方位角度传感器分别用以检测中间框架的俯仰运动角度及内框架的左右运动角度。有益效果：提升光学舱空间利用率，增加光学成像组件通光口径；减少了对装调精度依赖，提升了传动寿命；采用闭环控制，能实时反馈摆动角度并根据图像观测需要调整，跟踪精度极高。

技术领域

本发明涉及一种光学镜头驱动装置，尤其涉及一种带自反馈的精密导引装置。

背景技术

光电吊舱、无人飞机、武器射击导引装置等设备在跟踪瞄准目标时，因目标位置信息实时发生变化，且又受限于光学成像组件视场角度，极易丢失目标。带自反馈的精密导引装置能根据目标变化情况，实时调整光学成像组件的方位及俯仰角度，牢牢锁定目标，使目标无法脱离视场范围之外，极大提高了搜索、跟踪及打击的效率。现有技术中：(1)俯仰机构前置，挤压了光学成像组件空间，导致光学成像组件口径变小，进而影响进光能量、图像质量、探测距离等；(2)两个框架在带动转动时，要求利用平行四边形的机构保证在转动时两个框架始终要保持平行，对连杆、连接件的安装及装配提出了很高的精度要求，不适合批量生产，同时传动机构越多，可靠性越差；(3)无陀螺仪，仅靠角度传感器传递方位、俯仰信息，从原理本质上是半闭环控制，精度没有闭环控制精度高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带自反馈的精密导引装置，以解决上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种带自反馈的精密导引装置，包括主框架、中间框架、内框架和光学成像组件，所述中间框架位于所述主框架内，所述内框架位于所述中间框架内，所述光学成像组件安装于所述内框架内并跟随所述内框架同步移动；所述主框架上设有俯仰电机组件，所述俯仰电机组件和所述中间框架之间设有传动装置，所述俯仰电机组件通过所述传动装置带动所述中间框架相对所述主框架俯仰摆动，所述中间框架的顶部安装有方位电机组件用以驱动所述内框架相对所述中间框架左右摆动；所述光学成像组件上安装有两个陀螺仪用以分别检测俯仰方向和左右方向的角度并传递反馈信号，所述中间框架和所述内框架上分别安装有俯仰角度传感器和方位角度传感器分别用以检测所述中间框架的俯仰运动角度及所述内框架的左右运动角度，并传递反馈信号。

本发明的有益效果是：(1)俯仰传动机构采用电机后置、连杆传动力矩至前方光学舱的结构布局，有力提升了光学舱空间利用率，大大增加了光学成像组件通光口径；(2)避免平行四边形连杆传动精度低、可靠性差问题，采用双连杆传动，减少了对装调精度依赖，提升了传动寿命；(3)采用闭环控制：方位陀螺仪、俯仰陀螺仪直接安装在光学成像组件的方位及俯仰方向，无任何传动误差累积，能实时反馈摆动角度并根据图像观测需要调整，跟踪精度极高。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述主框架的一侧对称设有两个连接座，每个所述连接座上均开设有连接座通孔，所述中间框架的两外侧对称设有两个与所述连接座通孔一一对应的俯仰转轴，所述俯仰转轴嵌入并转动连接于与其对应的所述连接座通孔内；所述俯仰转轴位于所述中间框架的中部且其中心轴线水平设置。

采用上述进一步方案的有益效果是，俯仰转轴在连接座通孔转动，从而使得中间框架可在主框架上俯仰摆动，以调节光学成像组件在俯仰方向的角度。显而易见优选地，俯仰转轴和连接座通孔之间设有轴承，用以使转动更加顺滑平稳；这种中间框架内嵌于主框架的结构比现有技术常用的平行设置的各框架更加紧凑。