一种大窗口光电吊舱及其控制方法与流程

本发明属于光电吊舱，特别是涉及一种大窗口光电吊舱及其控制方法。

背景技术：

1、光电设备一般挂载在吊舱中执行任务。大型吊舱通常分为两类，一类是垂直式吊舱，光电设备位于吊舱前段，一类是倾斜式，光电设备作为其中一部分镶嵌到舱体中段，成为光电舱。对于倾斜式吊舱而言，光电舱外部须设置光窗，供入射光线进入，并起到保护作用，由于飞机在高空中高速飞行的缘故，光窗只能是固定式，不能随着光电设备一起转动，于是光窗的大小就决定了光电舱的探测范围。要想在一次任务中尽可能多的获取信息，需要使得光窗很大，这大大降低了吊舱的刚度，难以满足过载需求，并且探测时受到吊舱支承梁的遮挡。

2、吊舱在高空中飞行时，吊舱内外温差大，加上材料线膨胀系数不同，会导致转动部件产生卡滞现象，影响吊舱正常工作。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种大窗口光电吊舱及其控制方法，以解决现有吊舱光窗的大小，受到吊舱整体刚度和过载需求的影响，难以满足日益增长的探测需求的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种大窗口加固光电吊舱，它包括舱体、横滚电机、随动支承、光电载荷和支承电机，所述舱体上设置有光窗，所述光电载荷设置在随动支承内部，光电载荷两端穿过随动支承，所述光电载荷两端与加强框转动连接，所述加强框上设置有横滚电机，所述横滚电机驱动光电载荷转动，所述光电载荷上设置有镜头，所述镜头与光窗位置对应，所述随动支承设置在舱体内部，所述随动支承两端与支承座转动相连，所述支承座上设置有支承电机，所述支承电机驱动随动支承转动，所述随动支承上开设有观测孔，所述观测孔与镜头位置对应。

3、更进一步的，所述随动支承通过多个滚珠与支承座转动连接，所述支承座上设置有滚珠压盖，通过滚珠压盖实现随动支承、支承座和多个滚珠的安装。

4、更进一步的，所述随动支承和支承座在靠近滚珠的部分设置有多个帕尔贴。

5、更进一步的，所述光窗通过多块光学玻璃拼接设置在舱体的至少三个侧面上。

6、更进一步的，所述随动支承在支承电机的连接端沿周向设置有多个第一磁钢槽，所述光电载荷在横滚电机的连接端沿周向设置有多个第二磁钢槽，所述第一磁钢槽和第二磁钢槽内均设置有磁钢。

7、更进一步的，所述支承座上设置有支承电机安装孔和滚动槽，所述支承座通过支承电机安装孔与支承电机相连，所述滚动槽内安装随动支承和多个滚珠。

8、更进一步的，所述随动支承两端的内侧和外侧均开设有滚珠槽，所述滚珠槽内设置滚珠。

9、更进一步的，所述加强框上设置有横滚电机安装孔和轴承安装孔，所述加强框通过横滚电机安装孔与横滚电机相连，所述轴承安装孔内设置有轴承，所述光电载荷通过轴承与加强框转动连接。

10、更进一步的，所述舱体包括蒙皮、头罩和尾罩，所述光窗设置在蒙皮上，所述头罩和尾罩分别设置在蒙皮两端，所述头罩和尾罩均为流线型结构，所述加强框和支承座均与蒙皮固定相连。

11、本发明还提供了一种所述大窗口光电吊舱的控制方法，光电吊舱在工作时，横滚电机得电，驱动光电载荷做横滚运动，通过光电载荷的镜头接收入射光线开始侦察，同时支承电机得电，驱动随动支承随着光电载荷同步运动，随动支承的转动角度跟随着光电载荷的转动角度变化，随动支承的观测孔始终正对着镜头的视场，不产生遮挡。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：现有的吊舱光窗受到吊舱整体刚度和过载需求的制约，一般都较小，难以满足日益增长的探测需求。而现有方案为了增大光窗尺寸，需要设置支撑梁加强吊舱整体刚度，以满足过载需求，但设置支撑梁后光电探测器在工作时会受到梁的遮挡，探测能力受到制约。

13、本发明的随动支承在支承电机的驱动下随着光电载荷同步运动，随动支承的转动角度跟随着光电载荷的转动角度变化，随动支承的观测孔始终正对着镜头的视场，不产生遮挡，大幅度提升探测能力。并且，随动支承不仅可以随着光电载荷同步运动，同时其也作为吊舱的支承结构，提高了吊舱整体刚度，扩大了光窗大小，使得光电探测器在工作时不受到遮挡。

14、本发明采用磁钢直接贴在光电载荷和随动支承上，简化了轴系结构，减少了使用空间。采用帕尔贴贴在随动支承和支承座上靠近滚珠的部分，用于控制支承座、随动支承和滚珠的温度，防止由于吊舱内外温差大和材料线膨胀系数不同导致的卡滞。

技术特征：

1.一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：它包括舱体(1)、横滚电机(2)、随动支承(6)、光电载荷(7)和支承电机(9)，所述舱体(1)上设置有光窗(13)，所述光电载荷(7)设置在随动支承(6)内部，光电载荷(7)两端穿过随动支承(6)，所述光电载荷(7)两端与加强框(3)转动连接，所述加强框(3)上设置有横滚电机(2)，所述横滚电机(2)驱动光电载荷(7)转动，所述光电载荷(7)上设置有镜头(702)，所述镜头(702)与光窗(13)位置对应，所述随动支承(6)设置在舱体(1)内部，所述随动支承(6)两端与支承座(4)转动相连，所述支承座(4)上设置有支承电机(9)，所述支承电机(9)驱动随动支承(6)转动，所述随动支承(6)上开设有观测孔(603)，所述观测孔(603)与镜头(702)位置对应。

2.根据权利要求1所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述随动支承(6)通过多个滚珠(8)与支承座(4)转动连接，所述支承座(4)上设置有滚珠压盖(5)，通过滚珠压盖(5)实现随动支承(6)、支承座(4)和多个滚珠(8)的安装。

3.根据权利要求2所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述随动支承(6)和支承座(4)在靠近滚珠(8)的部分设置有多个帕尔贴(12)。

4.根据权利要求1所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述光窗(13)通过多块光学玻璃拼接设置在舱体(1)的至少三个侧面上。

5.根据权利要求1所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述随动支承(6)在支承电机(9)的连接端沿周向设置有多个第一磁钢槽(601)，所述光电载荷(7)在横滚电机(2)的连接端沿周向设置有多个第二磁钢槽(701)，所述第一磁钢槽(601)和第二磁钢槽(701)内均设置有磁钢(11)。

6.根据权利要求2所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述支承座(4)上设置有支承电机安装孔(401)和滚动槽(402)，所述支承座(4)通过支承电机安装孔(401)与支承电机(9)相连，所述滚动槽(402)内安装随动支承(6)和多个滚珠(8)。

7.根据权利要求6所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述随动支承(6)两端的内侧和外侧均开设有滚珠槽(602)，所述滚珠槽(602)内设置滚珠(8)。

8.根据权利要求1所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述加强框(3)上设置有横滚电机安装孔(301)和轴承安装孔(302)，所述加强框(3)通过横滚电机安装孔(301)与横滚电机(2)相连，所述轴承安装孔(302)内设置有轴承(10)，所述光电载荷(7)通过轴承(10)与加强框(3)转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种大窗口加固光电吊舱，其特征在于：所述舱体(1)包括蒙皮(101)、头罩(102)和尾罩(103)，所述光窗(13)设置在蒙皮(101)上，所述头罩(102)和尾罩(103)分别设置在蒙皮(101)两端，所述头罩(102)和尾罩(103)均为流线型结构，所述加强框(3)和支承座(4)均与蒙皮(101)固定相连。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述大窗口加固光电吊舱的控制方法，其特征在于：光电吊舱在工作时，横滚电机(2)得电，驱动光电载荷(7)做横滚运动，通过光电载荷(7)的镜头(702)接收入射光线开始侦察，同时支承电机(9)得电，驱动随动支承(6)随着光电载荷(7)同步运动，随动支承(6)的转动角度跟随着光电载荷(7)的转动角度变化，随动支承(6)的观测孔(603)始终正对着镜头(702)的视场，不产生遮挡。

技术总结本发明提出了一种大窗口光电吊舱及其控制方法，属于光电吊舱技术领域。解决了现有吊舱光窗的大小，受到吊舱整体刚度和过载需求的影响，难以满足日益增长的探测需求的问题。它包括舱体、横滚电机、随动支承、光电载荷和支承电机，舱体上设置有光窗，光电载荷设置在随动支承内部，光电载荷两端穿过随动支承，光电载荷两端与加强框转动连接，加强框上设置有横滚电机，横滚电机驱动光电载荷转动，光电载荷上设置有镜头，镜头与光窗位置对应，随动支承设置在舱体内部，随动支承两端与支承座转动相连，支承座上设置有支承电机，支承电机驱动随动支承转动，随动支承上开设有观测孔，观测孔与镜头位置对应。它主要用于光电吊舱。技术研发人员：梅宇兵,曹鸿运,李赫,柏旭光,李志强,林硕受保护的技术使用者：长春通视光电技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18