一种惯导组件的布局的制作方法

本技术属于惯性导航，具体涉及惯性导航中的惯性测量器件(光纤陀螺仪和加速度计)和电路板(导航计算机板和电源板)的布局。

背景技术：

1、近年来，惯性导航应用领域对惯导系统的外形尺寸、重量和导航精度的要求越来越高，其中导航精度是要求最高的技术指标，目前提高惯导系统的导航精度的方式主要有两种，一是算法升级，二是硬件升级，算法是基于惯性导航的原理产生的，升级的空间已经不大，现各大惯导系统提供方主要是通过硬件升级的方式来提高惯导系统的导航精度，而硬件升级主要是增加惯性测量器件的尺寸，比如陀螺仪的尺寸和加速度计的尺寸，这样它们采集到的角速度和加速度数据会更加准确，进而提高导航精度，但是增加器件的尺寸又会引起惯导系统的尺寸和重量增加，这样就违背了目前惯导系统的设计要求。所以如何保证即使增加了惯性测量器件的尺寸，也能使整个系统的尺寸和重量依然满足要求就成了最重要的技术难题，合理的安装结构和布局可以解决出现的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种惯导组件的布局，通过对内框架进行重新设计，将安装陀螺仪和加速度计的结构集成在一起，实现了惯性测量器件合理化布局，根据系统所需电路板的结构特点，设计出与之配合的支架结构，最大程度地利用空间，实现了惯导系统的小型化设计。

2、本实用新型是通过下述技术方案实现的：

3、一种惯导组件的布局，包括：壳体、内框架、三个陀螺仪、三个加速度计、电源板支架、电源板、导航计算机板支架及导航计算机板；

4、内框架安装在壳体的内部；内框架为偏置的十字纵横结构，形成四个区域，令体积最小的区域为区域a，与其相对且体积最大的区域为区域c，剩余的两个区域为区域b和区域d；

5、三个陀螺仪安装在内框架上，分别位于区域b、区域c及区域d内，三个陀螺仪呈正交布置；三个加速度计安装在内框架上，均位于区域a内，三个加速度计呈正交布置；

6、导航计算机板通过导航计算机板支架安装在内框架的顶部；导航计算机板与三个陀螺仪和三个加速度计电性连接，导航计算机板根据陀螺仪测量的角速度数据和加速度计测量的运动数据算出需要导航定位设备的位置、速度及姿态信息；

7、电源板位于区域c的陀螺仪和导航计算机板之间，并通过电源板支架安装在内框架的区域c内；电源板用于向三个陀螺仪、三个加速度计及导航计算机板供电。

8、进一步的，所述内框架包含：板a、板b、安装座a、板c、板d及三个安装座b；

9、所述板a和板b相互垂直，板a和板b之间的区域形成所述区域c；安装座a水平布置在板a和板b的底部，板a、板b及安装座a间相互正交；所述安装座a的中间加工有矩形通孔用于减重；

10、所述板c和板d相互垂直，板c和板d之间的区域形成所述区域a；三个安装座b分别布置在板c和板d上，三个安装座b间相互正交；

11、所述板a和板d相互垂直，板a和板d之间的区域形成所述区域b；

12、所述板b与板c相互垂直，板b与板c之间的区域形成所述区域d；

13、三个所述陀螺仪分别安装在板a、板b及安装座a上；三个所述加速度计分别一一对应安装在三个安装座b。

14、进一步的，所述板b的上方加工有一个缺口，缺口的两侧均加工有台阶面；

15、所述电源板支架呈u型结构，电源板支架同时与板a和板b固连，位于安装座a的上方；所述电源板支架的u型开口处与板a的缺口相对；所述电源板支架上端与台阶面平齐；

16、所述电源板的一端安装在台阶面上，另一端安装在电源板支架上。

17、进一步的，所述导航计算机板支架的大小与导航计算机板大小一致；

18、所述导航计算机板支架上加工有若干通孔a，通孔a用于减轻重量。

19、进一步的，所述导航计算机板支架和内框架间、导航计算机板支架和导航计算机板间分别装有垫柱b，垫柱b用于抬高导航计算机板。

20、进一步的，所述壳体包含：上盖、外壳及底板；

21、所述底板上加工有凹槽，凹槽的长度和宽度与内框架底部的长度和宽度相对应，且凹槽的四个内壁面延伸出四个安装凸台a，安装凸台a的上端面与底板的上端面平齐；

22、所述外壳为两端开口的六面体结构，外壳的一个开口端安装在底板的上端面；

23、所述上盖安装在外壳的另一个开口端上；

24、所述上盖、外壳及底板形成一个封闭的空间；

25、所述内框架的板a、板b、板c及板d的底部分别加工有一个安装凸台b；所述安装凸台b与安装凸台a一一对应；所述内框架通过安装凸台b安装在安装凸台a上。

26、进一步的，每个所述凸台a和与其相对应的凸台b间装有垫柱b用于抬高内框架。

27、进一步的，所述内框架和底板的接触面装有减震橡胶垫。

28、进一步的，所述外壳和底板的接触面、外壳和上盖的接触面装有导电密封条。

29、进一步的，所述外壳的外侧壁上加工有若干减重槽。

30、有益效果：

31、(1)本实用新型的一种惯导组件的布局，设计了新的内框架结构，内框架为偏置的十字纵横结构；传统的六面体结构的内框架重量大、且需要额外的加速度计支架与之配合安装，造成结构冗余；而所述惯导组件布局方案中将传统六面体结构的内框架改为偏置的十字纵横结构，去掉六面体结构四个侧面和顶面，只保留一个底面，在保证结构强度和刚度的同时，大大减小了重量；内框架的十字纵横结构将安装区域分为四个区域，可以同时安装三个互相正交布置的加速度计和三个正交布置的陀螺仪，去除了加速度计支架，减少了结构间的冗余；由于导航计算机的尺寸与内框架的外形尺寸相近且厚度小，导航计算机板安装在内框架的顶部；电源板安装在内框架上，位于区域c的陀螺仪和导航计算机板之间上；陀螺仪、加速度计、电路板及导航计算机板的安装方案使得本技术中的惯导组件布局方案能够最大程度地使用了空间实现了惯导系统的小型化设计。

32、(2)本实用新型的一种惯导组件的布局，电源板支架呈u型结构，根据内框架、电源板的结构特点及电源板尺寸小厚度大，通过u型结构的电源板支撑架可以将电源板安装在位于区域c的陀螺仪的上方，能够减少剩余空间；电源板支架和内框架共同形成电源板的安装底座，且内框架板b上的缺口能够为电源板上的若干接插件让位，使得利用空间能够最大化。

33、(3)本实用新型的一种惯导组件的布局，导航计算机板支架的大小与导航计算机板大小一致，由于内框架为十字纵横结构，上表面的面积较小，且分布不均匀，通过导航计算机板能够实现对导航计算机板的支撑；导航计算机板支架上加工有若干通孔a，通孔a可以减轻导航计算机板支架的重量，从而进一步减少整个惯导系统的重量。

34、(4)本实用新型的一种惯导组件的布局，导航计算机板支架和内框架间、导航计算机板支架和导航计算机板间分别装有垫柱b；由于导航计算机板上有凸起的电器元件，通过垫柱将导航计算机板垫高，以此避开导航计算机板上的电器元件，避免产生干涉。

35、(5)本实用新型的一种惯导组件的布局，底板上加工有凹槽，凹槽与安装凸台a和安装凸台b之间的配合能够使内框架下沉一部分，从而减小内框架的占用高度，使得惯导系统在高度方向上实现了小型化设计。

36、(6)本实用新型的一种惯导组件的布局，每个凸台a和与其相对应的凸台b间装有垫柱b，垫柱b抬高内框架在使得内框架的底部与底板之间留出适当的距离，避免内框架的底部与底板间发生干涉。

37、(7)本实用新型的一种惯导组件的布局，导航计算机板支架和内框架间在内框架和底座之间安装减振橡胶垫，使整个惯导系统具有良好的隔振和抗冲击能力。

38、(8)本实用新型的一种惯导组件的布局，外壳和底板的接触面、外壳和上盖的接触面装有导电密封条，导电密封条能够增加壳体的密封性，能够进一步减少外部环境对惯导系统的影响。

39、(9)本实用新型的一种惯导组件的布局，外壳的外侧壁上加工有若干减重槽；外壳作为惯导系统重量贡献较大的结构件，需要在其上进行合理的减重；在外壳上加工减重槽能够减少壳体重量；由于加工减重槽处的壳体厚度减小，能够提高散热效果，从而减小壳体内部温度对惯导系统的影响。