[发明专利]一种中低空飞艇挂弹姿态稳定装置

权利要求书

1.一种中低空飞艇挂弹姿态稳定装置，其特征在于，包括方位角调整机构(1)、俯仰角调整机构(2)、弹体吊挂机构(3)、和姿态稳定控制单元；俯仰角调整机构(2)位于方位角调整机构(1)的下端，俯仰调整机构(2)下端连接弹体吊挂机构(3)；

所述方位角调整机构(1)包括主轴(11)、蜗杆(12)、蜗轮(13)和旋转筒(14)，主轴(11)与飞艇(5)相对固定；蜗轮(13)与旋转筒(14)相对固定并能够绕主轴旋转；旋转筒(14)与蜗轮蜗杆箱(212)相对固定；当电机带动蜗杆(12)转动时，蜗轮(13)、旋转筒(14)、蜗轮蜗杆箱(212)绕主轴(11)相应转动，实现挂弹装置方位角的改变；

所述俯仰角调整机构(2)包括蜗杆(201)、蜗轮(202)、蜗轮轴(203)、主动齿轮(204、205)、从动齿轮(206、207、208、209)、俯仰板(210、211)和蜗轮蜗杆箱(212)；蜗轮(202)与蜗轮轴(203)相对固定；

所述主动齿轮(204、205)分别安装于蜗轮轴(203)的两端，与蜗轮轴(203)相对固定；蜗轮(202)、蜗轮轴(203)和主动齿轮(204、205)可以相对蜗轮蜗杆箱(212)绕蜗轮轴(203)轴线转动；

所述从动齿轮(206、207)位于主动齿轮(204)的两侧并与主动齿轮(204)相互啮合；从动齿轮(206、207)与俯仰板(210)相对固定；

所述从动齿轮(208、209)位于主动齿轮(205)的两侧并与主动齿轮(205)相互啮合；从动齿轮(208、209)与俯仰板(211)相对固定；

所述从动齿轮(206、207、208、209)和俯仰板(210、211)可以相对蜗轮蜗杆箱(212)绕蜗轮轴(203)轴线转动，当伺服电机带动蜗杆(201)旋转时，蜗轮(202)、蜗轮轴(203)和主动齿轮(204、205)相对蜗轮蜗杆箱(212)绕蜗轮轴(203)相应转动，从动齿轮(206、207、208、209)和俯仰板(210、211)也相对蜗轮蜗杆箱(212)绕蜗轮轴(203)相应转动，实现挂弹装置俯仰角改变；

所述弹体吊挂机构(3)用于实现多种型号弹体的挂载；

所述姿态稳定控制单元包括两台伺服电机，惯性导航单元传感器和伺服电机控制器，两台伺服电机分别安装在方位角调整机构(1)、俯仰角调整机构(2)上，惯性导航单元传感器安装在弹体吊挂机构(3)上，伺服电机控制器位于伺服电机上；

两台伺服电机分别在俯仰、偏航两个自由度上驱动相应的执行机构，伺服电机集成有编码器，可通过编码器反馈电机转速，实现伺服电机的速度环控制；

惯性导航单元传感器用于采集弹体的俯仰、偏航角度信息，结合指挥所获取的弹体目标姿态，可获取弹体姿态偏差，姿态偏差用于实现伺服电机的位置环控制；

伺服电机控制器主要完成数据处理与动态控制功能，是姿态控制核心部件，伺服电机控制器能够处理惯性导航单元传感器与编码器数据，并与上位机通信，获取弹体目标姿态，将姿态偏差与伺服电机转速偏差作为误差信号，通过PID控制方式，输出伺服电机控制指令，该控制指令经功率放大器放大后，用于驱动伺服电机运转，结合弹体吊挂装置的实际机械结构，实现对弹体的俯仰、偏航控制。

2.根据权利要求1所述的一种中低空飞艇挂弹姿态稳定装置，其特征在于，所述的弹体吊挂机构(3)包括固定环扣(31)和锁紧环扣(32)，且固定环扣(31)和锁紧环扣(32)之间距离可调，实现不同长度弹体的固定和定位。

3.根据权利要求2所述的一种中低空飞艇挂弹姿态稳定装置，其特征在于，在所述固定环扣(31)内衬橡胶垫圈，在提高紧固弹体头部同时，起到电隔离作用。

4.根据权利要求3所述的一种中低空飞艇挂弹姿态稳定装置，其特征在于，所述锁紧环扣(32)包括上下两个半环，以适应不同规格尺寸的载荷。

5.根据权利要求2所述的一种中低空飞艇挂弹姿态稳定装置，其特征在于，所述的惯性导航单元传感器安装在弹体吊挂机构(3)的锁紧环扣(32)上。