一种惯性导航教学实验装置

本技术属于教学实验平台，具体涉及一种惯性导航教学实验装置。

背景技术：

1、高精度惯性器件，比如激光陀螺仪、光纤陀螺仪，广泛应用于国防武器、运载装备中。随着高精度激光陀螺仪和光纤陀螺仪技术攻关，我国实现了技术突破、并且具备规模化制造效应，其成本大幅度下降，目前除了广泛应用于航空、航天、航海等国防领域，在工业领域的车辆导航、姿态稳定控制、自动驾驶、机器人等领域也逐渐开始应用。

2、在以前的导航专业、特别是在惯性导航的研究方面，需要建设大型的转台和购买昂贵的惯性导航模块，不仅耗资巨大，而且难于针对本科生、研究生进行惯性导航理论的普适性的实践类教学，教学效果很差，不符合现代复合型人才的培养。

3、现有的惯性导航平台一般分为两类，一类是十分专业的校准平台，另一类精度十分低的工业级及消费级平台，而前者精度高、价值高昂，主要用于惯性仪器仪表的校准、标定、实验测试等应用，同时对地基及其工作环境有十分严格的要求，一般每台价值百万元以上，难以进行本科生或研究生的教学场景使用。对于市面上2-3轴转台，其精度十分低，仅适用于低成本mems惯性器件的演示用，无法承载光纤陀螺仪、激光陀螺仪等高精度器件。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为解决上述问题，本申请提出一种惯性导航教学实验装置，采用电机及电动转台，其具备较高的旋转动态稳定性、旋转平稳、旋转振动低，连接电脑及控制箱的导电滑环确保了电动转台在旋转时惯性元件的供电及数据传输的稳定性。

2、为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种惯性导航教学实验装置，包括电脑、控制箱、惯性元件、导电滑环、支架及隔震台，所述隔震台的上方设有电机，所述电机的上方设有电动转台，所述惯性元件安装在支架上，所述支架安装在电动转台上，所述电脑、控制箱均分别与导电滑环和电机连接，所述导电滑环为惯性元件4的供电线及数据采集线的转接。

3、进一步的；所述电脑、控制箱均分别与导电滑环和电机采用数据线连接，所述电脑用于采集惯性元件的测量数据和电动转台的运动控制，所述控制箱用于惯性元件的供电、电机的供电。

4、进一步的：所述支架呈l型并开设有相同布局的安装孔固定惯性元件。

5、进一步的：所述隔震台由弹性橡胶和大理石组成，用于隔绝惯性元件与地面的振动误差。

6、进一步的：所述惯性元件采用高精度的mems陀螺仪、激光陀螺仪或光纤陀螺仪。

7、进一步的：所述电机为伺服电机、步进电机或直流无刷电机。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

9、本实用新型主要由电脑、电机、转台、控制箱、惯性元件、支架、隔震台、导电滑环组成，惯性元件采用高精度的mems陀螺仪、激光陀螺仪、光纤陀螺仪；电机采用精密驱动电机，具备正转、反转功能，并且按照0-360度角度增量和角速度进行连续可调；电机和电动转台的配合使用，具有较高的旋转动态稳定性，旋转平稳。支架与惯性元件固定一起快速换轴，不需要将惯性元件从电动转台上拆下，进而避免惯性元件拆装带来的安装误差。

技术特征：

1.一种惯性导航教学实验装置，包括电脑（1）、控制箱（6）、支架（3）、惯性元件（4）、导电滑环（2）及隔震台（9），其特征在于：所述隔震台（9）的上方设有电机（7），所述电机（7）的上方设有电动转台（5），所述惯性元件（4）安装在支架（3）上，所述支架（3）安装在电动转台（5）上，所述电脑（1）、控制箱（6）均分别与导电滑环（2）和电机（7）连接，所述导电滑环（2）为惯性元件（4）的供电线及数据采集线的转接。

2.根据权利要求1所述的一种惯性导航教学实验装置，其特征在于：所述电脑（1）、控制箱（6）均分别与导电滑环（2）和电机（7）采用数据线（8）连接，所述电脑（1）用于采集惯性元件（4）的测量数据和电动转台（5）的运动控制，所述控制箱（6）用于惯性元件（4）和电机（7）的供电。

3.根据权利要求1所述的一种惯性导航教学实验装置，其特征在于：所述支架（3）呈l型并开设有相同布局的安装孔固定惯性元件（4）。

4.根据权利要求1所述的一种惯性导航教学实验装置，其特征在于：所述隔震台（9）由弹性橡胶和大理石组成，用于隔绝惯性元件（4）与地面的振动误差。

5.根据权利要求3所述的一种惯性导航教学实验装置，其特征在于：所述惯性元件（4）采用高精度的mems陀螺仪、激光陀螺仪或光纤陀螺仪。

6.根据权利要求1所述的一种惯性导航教学实验装置，其特征在于：所述电机（7）为伺服电机、步进电机或直流无刷电机。

技术总结本技术涉及一种惯性导航教学实验装置，包括电脑、控制箱、惯性元件、导电滑环、支架及隔震台，所述隔震台的上方设有电机，所述电机的上方设有电动转台，所述惯性元件安装在支架上，所述支架安装在电动转台上，所述电脑、控制箱均分别与导电滑环和电机连接，所述电脑用于采集惯性元件的测量数据和电动转台的运动控制，所述控制箱用于惯性元件的供电、电机的供电。本技术的优点：电机和电动转台的配合使用，具有较高的旋转动态稳定性，旋转平稳。支架与惯性元件固定一起快速换轴，不需要将惯性元件从电动转台上拆下，进而避免惯性元件拆装带来的安装误差。技术研发人员：袁学兵受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：20230919技术公布日：2024/4/29