【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及尋北儀領(lǐng)域，特別是一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀。
技術(shù)介紹
1、尋北儀是一種能在靜態(tài)條件下全天候自動指示方位的高精度慣性儀表。它作為慣性技術(shù)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，以其不受自然條件或環(huán)境的干擾獨立完成尋北任務(wù)而且具有連續(xù)工作時間長、精度高等特點，具有廣泛的應(yīng)用前景。軍事上，尋北儀是戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)役陣地機動發(fā)射的理想定向設(shè)備，它可為導(dǎo)彈、雷達、火炮、魚雷、飛機、艦船、車輛等提供方位基準(zhǔn)。同時在民用上，北儀可以在隧道施工、礦山開采、大地測量、資源勘測等工程中提供方位基準(zhǔn)。
2、目前應(yīng)用較多的尋北儀為光纖陀螺尋北儀，光纖陀螺是一種無機械轉(zhuǎn)動部件的慣性測量元件，是新一代捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中理想的慣性器件。主流方案采用四位置尋北(其他二位置、八位置、連續(xù)旋轉(zhuǎn)等)，工作原理是光纖陀螺尋北儀在相差90°的4個方向上采集地球自轉(zhuǎn)角速率分量,同時與陀螺安裝在同一平面的加速度計采集該4個方向的角加速度信息，通過計算消除光纖陀螺零偏和漂移趨勢項,最后解算出光纖陀螺尋北儀基準(zhǔn)軸向與北向的夾角及姿態(tài)信息。光纖陀螺尋北儀主要由慣性測量單元、轉(zhuǎn)位機構(gòu)、數(shù)據(jù)采集控制與處理單元、電源與接口單元、機箱組成。
3、目前常用中低精度光纖陀螺尋北儀存在如下缺點：
4、1.光纖陀螺體積及重量較大，由于四位置尋北方式的尋北精度依賴于重復(fù)定位精度，因此需要設(shè)計復(fù)雜的轉(zhuǎn)位及鎖緊部分機械結(jié)構(gòu)。目前市場上中精度光纖陀螺尋北儀通常重量在5kg左右，運輸和架設(shè)不便。
5、2.光纖陀螺是一種有源器件，含有光源發(fā)生器等高
6、3.由于不同精度的光纖陀螺體積和重量差異較大，因而光纖陀螺尋北儀想要更換更高精度的慣性器件需要重新設(shè)計整機結(jié)構(gòu)和電機及其電路部分，所以每種光纖陀螺尋北儀應(yīng)用場景單一，無法做到模塊化設(shè)計，通用性較差。
7、因此，現(xiàn)有的技術(shù)存在著體積較大、重量較重，功耗大、續(xù)航時間短，通用性較差的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于，提供一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀。本技術(shù)具有體積小重量輕、功耗小續(xù)航時間長以及通用性好的特點。
2、本技術(shù)的技術(shù)方案：一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀，包括三腳架模塊，三腳架模塊上方設(shè)有主機模塊，主機模塊頂部設(shè)有經(jīng)插拔方式連接的imu模塊，imu模塊經(jīng)軟連接線與主機模塊相連。
3、前述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀中，所述主機模塊包括主機外殼和主機下蓋，主機下蓋上方設(shè)有主控板和電池單元；所述主機外殼上端的一側(cè)設(shè)有用于放置imu模塊的凹槽，凹槽內(nèi)底部設(shè)有微動開關(guān)。
4、前述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀中，所述主機外殼上端的另一側(cè)調(diào)平水泡。
5、前述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀中，所述主控板上設(shè)有電源管理單元、通信接口單元和計算處理單元。
6、前述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀中，所述主機外殼內(nèi)的一側(cè)設(shè)有與電池單元相連的發(fā)電單元，主機外殼側(cè)壁面還設(shè)有與發(fā)電單元相對應(yīng)的搖柄孔，搖柄孔內(nèi)設(shè)有搖柄。
7、前述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀中，所述主機外殼外壁面還設(shè)有顯示屏、電源接口和控制開關(guān)。
8、前述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀中，所述imu模塊包括殼體和下蓋，殼體內(nèi)設(shè)有固定于下蓋上方的傳感器電路板；所述殼體上方設(shè)有手柄。
9、前述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀中，所述傳感器電路板上設(shè)有mems陀螺、傳感器芯片和通信電路。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有以下優(yōu)點：
11、1)體積和重量較小，便于攜帶和架設(shè)使用。采用mems陀螺替代光纖陀螺作為尋北儀的主要慣性測量元件，常用的70光纖陀螺外形尺寸大約為70mm×70mm×30mm左右，重量為250g左右，而類似性能的mems陀螺尺寸大約為11mm×11mm×2.5mm左右，重量為20g左右，類似性能mems陀螺的體積和重量僅為光纖陀螺的數(shù)十分之一；使用了手動擺放機械耦合的方式，去掉了傳統(tǒng)尋北儀中占用了大量體積的轉(zhuǎn)位及鎖緊部分的機械結(jié)構(gòu)和電機，可使整體體積減小一半以上。
12、2)功耗較低和續(xù)航較長。常用的70光纖陀螺使用時功耗為5w左右，而類似性能的mems陀螺為也功耗也僅為其十分之一左右；利用機械耦合和手動擺放的方式替代傳統(tǒng)的設(shè)計復(fù)雜的轉(zhuǎn)位及鎖緊部分機械結(jié)構(gòu)，去掉了鎖緊和轉(zhuǎn)位電機的使用，綜合相比傳統(tǒng)光纖陀螺尋北儀可降低90％以上的尋北過程功耗，超低的功耗使得在保證續(xù)航的情況下可采用電池容量及體積較小的電池供電(據(jù)估算一節(jié)2000mah18650鋰電池可供尋北儀使用48h以上)；
13、且相比于傳統(tǒng)光纖陀螺尋北儀需要配合不易獲得的24v直流供電方式，本專利技術(shù)可支持多種供電方式，可選擇usb-c外接5v電源或者利用搖柄手搖發(fā)電的方式對設(shè)備進行充電，usb-c接口使用廣泛獲取方便，結(jié)合在任何場景下均可使用的手搖發(fā)電，可解決外出作業(yè)的“電源焦慮”；
14、3)采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)不同應(yīng)用場景的精度更換不同的imu模塊，通用性好，可維修性好，后期升級方便。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位MEMS陀螺尋北儀，其特征在于：包括三腳架模塊(1)，三腳架模塊(1)上方設(shè)有主機模塊(2)，主機模塊(2)頂部設(shè)有經(jīng)插拔方式連接的IMU模塊(3)，IMU模塊(3)經(jīng)軟連接線(4)與主機模塊(2)相連；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位MEMS陀螺尋北儀，其特征在于：所述主機外殼(201)上端的另一側(cè)設(shè)有調(diào)平水泡(207)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位MEMS陀螺尋北儀，其特征在于：所述主機外殼(201)內(nèi)的一側(cè)設(shè)有與電池單元(204)相連的發(fā)電單元(213)，主機外殼(201)側(cè)壁面還設(shè)有與發(fā)電單元(213)相對應(yīng)的搖柄孔(208)，搖柄孔(208)內(nèi)設(shè)有搖柄(209)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位MEMS陀螺尋北儀，其特征在于：所述主機外殼(201)外壁面還設(shè)有顯示屏(210)、電源接口(211)和控制開關(guān)(212)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀，其特征在于：包括三腳架模塊(1)，三腳架模塊(1)上方設(shè)有主機模塊(2)，主機模塊(2)頂部設(shè)有經(jīng)插拔方式連接的imu模塊(3)，imu模塊(3)經(jīng)軟連接線(4)與主機模塊(2)相連；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自發(fā)電便攜式手動轉(zhuǎn)位mems陀螺尋北儀，其特征在于：所述主機外殼(201)上端的另一側(cè)設(shè)有調(diào)平水泡(207)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何佳棟，楊光，史劍鳴，楊志懷，陳文博，
申請(專利權(quán))人：浙江航天潤博測控技術(shù)有限公司，
類型：新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。