一種三軸陀螺穩定座架的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種機載航空測繪相機陀螺穩定座架，具體涉及一種三軸陀螺穩定座架；該座架方位環通過方位環軸承設置在俯仰環內，方位環可相對于俯仰環做旋轉運動；俯仰環左右對稱位置設置有俯仰環軸承，俯仰環通過左右對稱設置的俯仰環軸承設置在滾動環內，俯仰環可依左右對稱設置的俯仰環軸承的軸心線為旋轉線，相對于滾動環做旋轉運動；滾動環和基座為環狀結構，滾動環前后對稱位置設置有滾動環軸承，滾動環通過前后對稱設置的滾動環軸承設置在基座內，滾動環可依前后對稱設置的滾動環軸承的軸心線為旋轉線，相對于基座做旋轉運動；本發明隔離了載機低頻搖擺，保持航空測繪相機平穩，克服氣流和其它干擾因素對航空拍攝的影響，提高航拍質量和效率。
【專利說明】
一種三軸陀螺穩定座架
技術領域
[0001]本發明涉及一種機載航空測繪相機陀螺穩定座架，具體涉及一種三軸陀螺穩定座架。
【背景技術】
[0002]飛機在飛行攝影時會受到飛機本身和氣流的多重影響，機體難于保持平穩，這給航空高精度拍攝帶來很大困難。因此，在航空攝影過程中，需要對航空測繪相機系統進行穩定控制，在航測時保持相機系統水平(俯仰和橫滾兩個方向)穩定及航偏角(方位方向)的穩定和跟蹤，以保證機載航空測繪相機對指定區域的高精度拍攝。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術，本發明的目的在于提供一種三軸陀螺穩定座架，解決載航空測繪相機對指定區域的高精度拍攝過程中，航空測繪相機系統的穩定控制問題。
[0004]為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案。
[0005]本發明的目的在于提供一種三軸陀螺穩定座架，包括:方位環、俯仰環、滾動環、基座、方位環軸承、俯仰環軸承、滾動環軸承；
[0006]方位環和俯仰環為環狀結構，方位環通過方位環軸承設置在俯仰環內，方位環可相對于俯仰環做旋轉運動；
[0007]俯仰環左右對稱位置設置有俯仰環軸承，俯仰環通過左右對稱設置的俯仰環軸承設置在滾動環內，俯仰環可依左右對稱設置的俯仰環軸承的軸心線為旋轉線，相對于滾動環做旋轉運動；
[0008]滾動環和基座為環狀結構，滾動環前后對稱位置設置有滾動環軸承，滾動環通過前后對稱設置的滾動環軸承設置在基座內，滾動環可依前后對稱設置的滾動環軸承的軸心線為旋轉線，相對于基座做旋轉運動；
[0009]所述俯仰環依左右對稱設置的俯仰環軸承的軸心線為旋轉線，相對于滾動環做旋轉運動的方向，與滾動環依前后對稱設置的滾動環軸承的軸心線為旋轉線，相對于基座做旋轉運動的方向相互交叉，呈空間垂直。
[0010]該座架還包括方位環驅動機構和同步帶;方位環驅動機構和同步帶安裝在俯仰環外側，方位環驅動機構通過同步帶與方位環連接，驅動方位環做旋轉運動。
[0011 ]該座架還包括俯仰環驅動機構和俯仰環直齒輪;俯仰環驅動機構安裝在滾動環外側，俯仰環外側設置俯仰環直齒輪，俯仰環驅動機構與俯仰環直齒輪配合，驅動俯仰環依左右對稱設置的俯仰環軸承的軸心線為旋轉線，相對于滾動環做俯仰運動。
[0012]該座架還包括滾動環驅動機構和基座直齒輪;滾動環一側設置滾動環驅動機構，基座上設置基座直齒輪，滾動環驅動機構與基座直齒輪配合，驅動滾動環依前后對稱設置的滾動環軸承的軸心線為旋轉線，相對于基座做滾動運動。
[0013]該座架還包括底板和減振器;減振器位于底板四角上，基座通過位于底板四角的4個減振器與底板連接，底板固定在外部設備上。
[0014]該座架還包括方位環限位機構、俯仰環限位機構和滾動環限位機構；
[0015]方位環外側還設置有方位環限位機構，依據航空測繪相機系統對轉動范圍的要求，實現對方位環運動范圍的限位；
[0016]俯仰環運動范圍受俯仰環直齒輪的尺寸限制，為了防止俯仰環運動范圍過大而出現齒輪卡殼狀態，在俯仰環外側還設置有俯仰環限位機構，實現對俯仰環運動范圍的進一步限位；
[0017]滾動環運動范圍受基座直齒輪的尺寸限制，為了防止滾動環運動范圍過大而出現齒輪卡殼狀態，在滾動環外側還設置有滾動環限位機構，實現對滾動環運動范圍的進一步限位。
[0018]所述方位環運動范圍為±30° ;所述俯仰環運動范圍為±7° ;所述滾動環運動范圍為 ±7°。
[0019]該座架還包括開關控制電路和信息處理及伺服控制電路；
[0020]開關控制電路設置在俯仰環外側，信息處理及伺服控制電路設置在在滾動環外偵U，開關控制電路通過電纜與信息處理及伺服控制電路相連，信息處理及伺服控制電路通過電纜與方位環驅動機構、俯仰環驅動機構、滾動環驅動機構連接。
[0021]所述開關控制電路包括供電連接器、測試連接器、控制連接器和電源開關;供電連接器與外部電源連接，實現對開關控制電路的供電，并通過信息處理及伺服控制電路實現對方位環驅動機構、俯仰環驅動機構和滾動環驅動機構供電；測試連接器與外部測試系統連接，實現與航空測繪相機系統的信息交互;控制連接器與外部控制系統連接，通過信息處理及伺服控制電路實現對方位環驅動機構、俯仰環驅動機構和滾動環驅動機構運動的控制；電源開關為雙刀三姿開關，實現與外部電源的導通與斷開。
[0022]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0023]本發明一種三軸度陀螺穩定座架，隔離了載機低頻搖擺，保持航空測繪相機平穩，從而克服氣流和其它干擾因素等對航空攝影的影響，提高航拍質量和效率。
[0024]本發明一種三軸陀螺穩定座架可自動調節相機因飛機俯仰、滾動和航向變化帶來的姿態影響，使航空測繪相機不僅始終垂直指向地面，而且方向與設計航線保持一致，從而提高航空測繪相機的影像品質、延長飛行拍攝時間、提高飛行航拍的效率、減輕機組人員的工作強度。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明實施例一種三軸陀螺穩定座架示意圖1;
[0026]圖2是本發明實施例一種三軸陀螺穩定座架示意圖2;
[0027]圖3是本發明實施例一種三軸陀螺穩定座架裝配示意圖；
[0028]圖中:1-方位環、2-俯仰環、3-滾動環、4-基座、5-底板、6_方位環軸承、7_俯仰環軸承、8-滾動環軸承、9-方位環限位機構、10-俯仰環限位機構、11-滾動環限位機構、12-方位環驅動機構、13-俯仰環驅動機構、14-滾動環驅動機構、15-俯仰環直齒輪、16-基座直齒輪、17-同步帶、18-開關控制電路、19-信息處理及伺服控制電路、20-減振器。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明一種三軸陀螺穩定座架作詳細說明。
[0030]如圖1至圖3所示，本發明一種三軸陀螺穩定座架，包括:方位環1、俯仰環2、滾動環
3、基座4、底板5、方位環軸承6、俯仰環軸承7、滾動環軸承8、方位環限位機構9、俯仰環限位機構10、滾動環限位機構11、方位環驅動機構12、俯仰環驅動機構13、滾動環驅動機構14、俯仰環直齒輪15、基座直齒輪16、同步帶17、開關控制電路18、信息處理及伺服控制電路19、減振器20 ；
[0031]方位環I和俯仰環2為環狀結構，方位環I通過方位環軸承6設置在俯仰環2內，方位環I可相對于俯仰環2做旋轉運動;方位環驅動機構12安裝在俯仰環2外側，方位環驅動機構12通過同步帶17與方位環I連接，驅動方位環I做旋轉運動；
[0032]俯仰環2左右對稱位置設置有俯仰環軸承7，俯仰環2通過左右對稱設置的俯仰環軸承7設置在滾動環3內，俯仰環2可依左右對稱設置的俯仰環軸承7的軸心線為旋轉線，相對于滾動環3做旋轉運動;俯仰環驅動機構13安裝在滾動環3外側，俯仰環2外側設置俯仰環直齒輪15，俯仰環驅動機構13與俯仰環直齒輪15配合，驅動俯仰環2依左右對稱設置的俯仰環軸承7的軸心線為旋轉線，相對于滾動環3做俯仰運動；
[0033]滾動環3和基座4為環狀結構，滾動環3前后對稱位置設置有滾動環軸承8，滾動環3通過前后對稱設置的滾動環軸承8設置在基座4內，滾動環3可依前后對稱設置的滾動環軸承8的軸心線為旋轉線，相對于基座4做旋轉運動;滾動環3—側設置滾動環驅動機構14，基座4上設置基座直齒輪16，滾動環驅動機構14與基座直齒輪16配合，驅動滾動環3依前后對稱設置的滾動環軸承8的軸心線為旋轉線，相對于基座4做滾動運動；
[0034]俯仰環2依左右對稱設置的俯仰環軸承7的軸心線為旋轉線，相對于滾動環3做旋轉運動的方向，與滾動環3依前后對稱設置的滾動環軸承8的軸心線為旋轉線，相對于基座4做旋轉運動的方向呈空間垂直；
[0035]基座4通過位于底板5四角的4個減振器20與底板5連接，底板5固定在外部設備上。
[0036]航空測繪相機系統設置在方位環I內。
[0037]開關控制電路18設置在俯仰環2外側，信息處理及伺服控制電路19設置在在滾動環3外側，開關控制電路18通過電纜與信息處理及伺服控制電路19相連，信息處理及伺服控制電路19通過電纜與方位環驅動機構12、俯仰環驅動機構13、滾動環驅動機構14連接；
[0038]開關控制電路18包括供電連接器、測試連接器、控制連接器和電源開關;供電連接器與外部電源連接，實現對開關控制電路18的供電，并通過信息處理及伺服控制電路19實現對方位環驅動機構12、俯仰環驅動機構13和滾動環驅動機構14供電；測試連接器與外部測試系統連接，實現與航空測繪相機系統的信息交互;控制連接器與外部控制系統連接，通過信息處理及伺服控制電路19實現對方位環驅動機構12、俯仰環驅動機構13和滾動環驅動機構14運動的控制；電源開關為雙刀三姿開關，實現與外部電源的導通與斷開。
[0039]方位環I外側還設置有方位環限位機構9，可依據航空測繪相機系統的要求，實現對方位環I運動范圍的限位;所述方位環I運動范圍為± 30° ;
[0040]俯仰環2運動范圍主要受俯仰環直齒輪15的尺寸限制，為了防止俯仰環2運動范圍過大而出現齒輪卡殼狀態，在俯仰環2外側還設置有俯仰環限位機構10，實現對俯仰環2運動范圍的進一步限位;所述俯仰環2運動范圍為土7° ;滾動環3運動范圍主要受基座直齒輪16的尺寸限制，為了防止滾動環3運動范圍過大而出現齒輪卡殼狀態，在滾動環3外側還設置有滾動環限位機構U，實現對滾動環3運動范圍的進一步限位;所述滾動環3運動范圍為
±7° ο
【主權項】
1.一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:該座架包括:方位環、俯仰環、滾動環、基座、方位環軸承、俯仰環軸承、滾動環軸承； 方位環和俯仰環為環狀結構，方位環通過方位環軸承設置在俯仰環內，方位環可相對于俯仰環做旋轉運動； 俯仰環左右對稱位置設置有俯仰環軸承，俯仰環通過左右對稱設置的俯仰環軸承設置在滾動環內，俯仰環可依左右對稱設置的俯仰環軸承的軸心線為旋轉線，相對于滾動環做旋轉運動； 滾動環和基座為環狀結構，滾動環前后對稱位置設置有滾動環軸承，滾動環通過前后對稱設置的滾動環軸承設置在基座內，滾動環可依前后對稱設置的滾動環軸承的軸心線為旋轉線，相對于基座做旋轉運動； 所述俯仰環依左右對稱設置的俯仰環軸承的軸心線為旋轉線，相對于滾動環做旋轉運動的方向，與滾動環依前后對稱設置的滾動環軸承的軸心線為旋轉線，相對于基座做旋轉運動的方向相互交叉，呈空間垂直。2.根據權利要求1所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:該座架還包括方位環驅動機構和同步帶;方位環驅動機構和同步帶安裝在俯仰環外側，方位環驅動機構通過同步帶與方位環連接，驅動方位環做旋轉運動。3.根據權利要求1所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:該座架還包括俯仰環驅動機構和俯仰環直齒輪;俯仰環驅動機構安裝在滾動環外側，俯仰環外側設置俯仰環直齒輪，俯仰環驅動機構與俯仰環直齒輪配合，驅動俯仰環依左右對稱設置的俯仰環軸承的軸心線為旋轉線，相對于滾動環做俯仰運動。4.根據權利要求1所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:該座架還包括滾動環驅動機構和基座直齒輪;滾動環一側設置滾動環驅動機構，基座上設置基座直齒輪，滾動環驅動機構與基座直齒輪配合，驅動滾動環依前后對稱設置的滾動環軸承的軸心線為旋轉線，相對于基座做滾動運動。5.根據權利要求1所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:該座架還包括底板和減振器;減振器位于底板四角上，基座通過位于底板四角的4個減振器與底板連接，底板固定在外部設備上。6.根據權利要求1所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:該座架還包括方位環限位機構、俯仰環限位機構和滾動環限位機構； 方位環外側還設置有方位環限位機構，依據航空測繪相機系統對轉動范圍的要求，實現對方位環運動范圍的限位； 俯仰環運動范圍受俯仰環直齒輪的尺寸限制，為了防止俯仰環運動范圍過大而出現齒輪卡殼狀態，在俯仰環外側還設置有俯仰環限位機構，實現對俯仰環運動范圍的進一步限位； 滾動環運動范圍受基座直齒輪的尺寸限制，為了防止滾動環運動范圍過大而出現齒輪卡殼狀態，在滾動環外側還設置有滾動環限位機構，實現對滾動環運動范圍的進一步限位。7.根據權利要求6所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:所述方位環運動范圍為±30° ;所述俯仰環運動范圍為±7° ;所述滾動環運動范圍為±7°。8.根據權利要求1所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于:該座架還包括開關控制電路和信息處理及伺服控制電路； 開關控制電路設置在俯仰環外側，信息處理及伺服控制電路設置在在滾動環外側，開關控制電路通過電纜與信息處理及伺服控制電路相連，信息處理及伺服控制電路通過電纜與方位環驅動機構、俯仰環驅動機構、滾動環驅動機構連接。9.根據權利要求8所述的一種三軸陀螺穩定座架，其特征在于: 所述開關控制電路包括供電連接器、測試連接器、控制連接器和電源開關;供電連接器與外部電源連接，實現對開關控制電路的供電，并通過信息處理及伺服控制電路實現對方位環驅動機構、俯仰環驅動機構和滾動環驅動機構供電；測試連接器與外部測試系統連接，實現與航空測繪相機系統的信息交互;控制連接器與外部控制系統連接，通過信息處理及伺服控制電路實現對方位環驅動機構、俯仰環驅動機構和滾動環驅動機構運動的控制；電源開關為雙刀三姿開關，實現與外部電源的導通與斷開。
【文檔編號】B64D47/08GK105923167SQ201610333627
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】曲雪云
【申請人】北京自動化控制設備研究所