CN109029107B - 一种机载随动稳定发射平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种机载随动稳定发射平台，可以实现大载荷的搭载和对目标的瞄准，特别适合于机载武器发射，在武器发射瞬间可以完成方位框架和俯仰框架的锁死，提高武器的射击精度。

Description

一种机载随动稳定发射平台

技术领域

本发明涉及机载武器领域，特别涉及一种机载随动稳定发射平台。

背景技术

稳定发射平台可以隔离载体的扰动，对自身的位置和姿态信息实时测量，实现对目标的实时跟踪和瞄准，在现代武器发射平台得到了越来越广泛的应用。随着载机的性能和作战需求的不断提高，对稳定平台载荷的承载能力的要求也越来越高，而大负载稳定平台的产品很少，可用于机载武器发射的随动稳定平台还没有研究成果的报道。

而对于非制导武器而言，发射前的对准精度是命中精度的保障，发射中平台锁死，并承受住武器发射的冲击力和后坐力也是保证命中精度的先决条件。所以一种可以隔离机体振动、高精度控制、承受大载荷和冲击载荷的稳定平台的研制对于机载武器的发展有重要的意义。本发明专利以此为着眼点，研制了一种可用于武器发射的机载随动稳定发射平台。

大载荷稳定平台研制中，中国专利申请CN 103149948 A公布了一种两自由度大负载跟踪稳定平台***，该***包括基座，线振动减震器，方位框架，俯仰框架，任务载荷，力矩电机，光电编码器，控制回路组成。该稳定平台可以实现对目标的跟踪和探测，搭载载荷大，但是该平台无法解决武器发射瞬间冲击扰动的问题，并且该平台没有测角装置，控制精度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种机载随动稳定发射平台，发射时依靠锁紧组件对俯仰方向和方位方向进行锁紧，可以实现自身的位置锁死，消除平台扰动，提高射击精度。

本发明提供一种机载随动稳定发射平台，包括结构***以及动力传动***，所述结构***包括支撑基座、振动减震器、方位框架、俯仰框架以及转接板，所述转接板通过所述振动减震器连接在所述支撑基座上，所述动力传动***包括方位动力传动单元和俯仰动力传动单元，所述方位框架通过所述方位动力传动单元可转动地安装在所述支撑基座上，所述俯仰框架通过所述俯仰动力传动单元可转动地安装在所述方位框架，所述方位框架和所述支撑基座之间设有第一锁紧组件，所述方位框架和所述俯仰框架之间设有第二锁紧组件，在发射前或发射后，所述第一锁紧组件和所述第二锁紧组件解锁，在发射时，所述第一锁紧组件和所述第二锁紧组件锁紧以使得所述支撑基座、所述方位框架以及所述俯仰框架三者之间保持相对静止。

可选地，所述第一锁紧组件包括设置在所述支撑基座上的第一电磁铁以及设置在所述方位框架上的第一受力板，所述第一电磁铁在通电时和所述第一受力板相贴合；

所述第二锁紧组件包括设置在所述方位框架上的第二电磁铁以及设置在所述俯仰框架上的第二受力板，所述第二电磁铁在通电时和所述第二受力板相贴合。

可选地，所述方位动力传动***包括用于提供所述方向框架动力的方位动力输出组件和用于测量所述方位框架旋转角度的方位测角组件，所述方位动力输出组件连接在所述转接板上，所述方位测角组件连接在所述支撑基座上。

可选地，所述方位动力输出组件包括方位力矩电机、方位电机支架、方位减速器、方位减速器支架、转接轴、第一角接触轴承和方位输出轴，所述方位减速器支架连接在所述转接板上，所述方位减速器安装在所述方位减速器支架上，所述方位电机支架连接在所述方位减速器上，所述方位力矩电机安装在所述方位电机支架上，所述方位力矩电机和所述方位减速器之间采用连接键固定，所述连接轴通过所述第一角接触轴承分别连接到方位减速器和所述方位输出轴的一端上，所述方位输出轴的另一端与所述方位框架固定连接。

可选地，所述方位测角组件包括方位测角轴、方位固定座、第二角接触轴承、方位轴承端盖、方位电位计以及方位电位计压板，所述方位固定座连接在所述支撑基座上，所述方位测角轴通过所述第二角接触轴承支撑两端分别连接在所述方位框架和所述方位电位计的转轴上，所述方位轴承端盖连接在所述方位固定座上，所述方位电位计通过所述方位电位计压板固定在所述方位轴承端盖上。

可选地，所述俯仰动力传动单元包括用于为所述俯仰框架提供动力的俯仰动力传动组件和用于测量所述俯仰框架的旋转角度的俯仰测角组件，所述俯仰动力传动组件包括俯仰力矩电机、俯仰电机支架、俯仰减速器、俯仰减速器支架、俯仰转接轴、联轴器组件、俯仰输出轴和第一俯仰轴承，所述俯仰减速器支架连接在所述方位框架上，所述俯仰减速器安装在所述俯仰减速器支架上，所述俯仰电机支架连接在所述俯仰减速器上，所述俯仰力矩电机连接在所述俯仰电机支架上，所述俯仰力矩电机的转轴与所述俯仰减速器的轴孔连接，所述俯仰转接轴的两端分别连接在所述俯仰减速器和所述联轴器组件上，所述俯仰输出轴在所述第一俯仰轴承的支撑下分别连接在所述联轴器组件和所述俯仰框架上。

可选地，所述俯仰测角组件包括俯仰电位计压板、俯仰电位计、俯仰轴承端盖、第二俯仰轴承、俯仰测角轴，所述俯仰轴承安装在所述方位框架上，所述俯仰测角轴在所述第二俯仰轴承的支撑下分别连接在所述俯仰框架和所述俯仰电位计的转轴上，所述俯仰轴承端盖连接在所述方位框架上，所述俯仰电位计通过所述俯仰电位计压板固定在所述俯仰轴承端盖上。

可选地，还包括用于承载武器的发射导轨，所述发射导轨安装在所述俯仰框架上。

可选地，还包括光电探测***，用于对目标物体进行探测、锁定和跟踪。

可选地，所述机载随动稳定发射平台为多旋翼飞机、直升机或固定翼飞机。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的一种机载随动稳定发射平台，可以实现大载荷的搭载和对目标的瞄准，特别适合于机载武器发射，在武器发射瞬间可以完成方位框架和俯仰框架的锁死。其中方位框架依靠方位动力传动***提供动力，并依靠方位测角***测量方位框架的转动角度，通过电机末端的编码器测量角速度。俯仰框架依靠俯仰动力传动***提供动力，依靠俯仰测角组件测量俯仰框架运动角度，在俯仰力矩电机末端加编码器测量俯仰框架角速度。另外，本方案中的俯仰框架，两端通过轴承支撑在方位框架上。俯仰框架的动力传动过程为俯仰力矩电机通过减速器减速后带动俯仰转接轴转动，俯仰转接轴通过联轴器带动俯仰输出轴转动，俯仰输出轴带动俯仰框架转动，载荷连接在俯仰框架上，会随俯仰框架一起转动，俯仰框架带动俯仰测角轴转动，俯仰测角轴带动俯仰电位计轴转动，实现角度的测量。本方案中锁紧组件包括电磁铁和受力板两部分组成，对于第一锁紧组件电磁铁连接在方位框架上，受力板连接在俯仰框架上。受力板表面经过特殊处理，在电磁铁通电前受力板和电磁铁之间摩擦力很小，在通电时电磁铁和受力板之间具有较大吸合力，实现发射瞬间方位框架和俯仰框架的锁紧，提高武器的射击精度。

附图说明

图1是本发明提供的机载随动稳定发射平台的一种实施例的结构图；

图2是本发明提供的机载随动稳定发射平台的一种实施例中方位动力传动组件的剖视图；

图3是本发明提供的机载随动稳定发射平台的一种实施例中方位测角组件剖视图；

图4是本发明提供的机载随动稳定发射平台的一种实施例中俯仰动力传动组件剖视图；

图5是本发明提供的机载随动稳定发射平台的一种实施例中俯仰测角组件剖视图；

图6是本发明提供的机载随动稳定发射平台的一种实施例中第一锁紧组件的剖视图；

图7是本发明提供的机载随动稳定发射平台的一种实施例中第二锁紧组件的剖视图。

图中：1、方位动力传动组件，2、支撑基座，3、激光测距仪，4、第一锁紧组件，401、第一电磁铁，402、第一受力板，5、第二锁紧组件，501、第二电磁铁，502、第二受力板，6、俯仰动力输出组件，7、方位框架，8、俯仰框架，9、方位测角组件，11、俯仰测角组件，12、转接板，13、减震器组件，14、可见光探测器，15、红外探测器，101、方位力矩电机，102、方位电机支架，103、方位减速器，104、方位减速器支架，105、转接轴，106、第一角接触轴承，107、方位输出轴，901、方位测角轴，902、方位固定座，903、第二角接触轴承，904、方位轴承端盖，905、方位电位计，906、方位电位计压板，601、俯仰力矩电机，602、俯仰电机支架，603、俯仰减速器，604、俯仰减速器支架，605、俯仰转接轴，606、联轴器组件，607、俯仰输出轴，608、第一俯仰轴承，1101、电位计压板，1102、俯仰电位计，1103、俯仰轴承端盖，1104、第二俯仰轴承，1105、俯仰测角轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

结合图1所示，本发明提供一种机载随动稳定发射平台，包括、结构***以及动力传动***，结构***包括四个线振动减震器13、方位框架7、俯仰框架8、转接板12和支撑基座2组成，其中支撑基座2通过螺钉连接在飞行器本体上，转接板12通过振动减震器13连接在支撑基座2上，动力传动***包括方位动力传动单元和俯仰动力传动单元，方位框架7通过所述方位动力传动单元可转动地安装在所述支撑基座2上，俯仰框架8通过所述俯仰动力传动单元可转动地安装在所述方位框架7，方位框架7和支撑基座2之间设有第一锁紧组件，方位框架7和所述俯仰框架8之间设有第二锁紧组件，在发射前或发射后，第一锁紧组件和所述第二锁紧组件解锁，在发射时，第一锁紧组件和所述第二锁紧组件锁紧以使得所述支撑基座2、方位框架7以及所述俯仰框架8三者之间保持相对静止，这样在发射时依靠锁紧组件对俯仰方向和方位方向进行锁紧，可以实现自身的位置锁死，消除平台扰动，提高射击精度。

方位动力传动单元包括方位动力输出组件1和方位测角组件9，方位动力输出组件1通过螺钉连接在转接板12上，方位测角组件9连接在支撑基座2上，俯仰动力传动单元包括俯仰动力输出组件6和方位测角组件11，其中俯仰动力输出组件通过螺钉连接在方位框架7上，俯仰测角组件11连接在方位框架7上。

结合图2和3所示，本实施例中，方位动力输出组件1包括方位力矩电机101、方位电机支架102、方位减速器103、方位减速器支架104、转接轴105、第一角接触轴承106和方位输出轴107组成，方位减速器支架104通过螺钉连接在转接板12上，方位减速器103用螺钉连接在方位减速器支架(104)上，方位电机支架102用螺钉连接在方位减速器103上，方位力矩电机101通过螺钉连接在方位电机支架102上，其中方位力矩电机101和方位减速器103之间通过连接键固定，转接轴105通过第一角接触轴承106支撑两端分别连接在方位减速器103和方位输出轴107上，方位输出轴107另一端通过螺钉固定在方位框架7上。

方位测角组件9包括方位测角轴901、方位固定座902、第二角接触轴承903、方位轴承端盖904、方位电位计905、方位电位计压板906，其中方位固定座902连接在支撑基座2上，方位测角轴(901)通过第二角接触轴承903支撑两端分别连接在方位框架7和方位电位计905转轴上，方位轴承端盖904通过螺钉连接在方位固定座902上，起到对轴承的预紧作用，方位电位计905通过方位电位计压板906固定在方位轴承端盖904上。

如图4和图5所示，俯仰动力传动单元包括俯仰动力传动组件6和俯仰测角组件11，俯仰动力传动组件6给俯仰框架8运动提供动力，俯仰测角组件11测量俯仰框架8的旋转角度，其中俯仰动力传动组件6包括俯仰力矩电机601、俯仰电机支架602、俯仰减速器603、俯仰减速器支架(04、俯仰转接轴605、联轴器组件606、俯仰输出轴607和第一俯仰轴承608。其中俯仰减速器支架604通过螺钉连接在方位框架7上，俯仰减速器603连接在俯仰减速器支架604上，俯仰电机支架602连接在俯仰减速器603上，俯仰力矩电机601连接在俯仰电机支架602上，俯仰力矩电机601转轴与俯仰减速器603轴孔之间通过键连接，俯仰转接轴605两端分别连接在俯仰减速器603和联轴器组件606上，俯仰输出轴607在第一俯仰轴承608的支撑下两端分别连接在联轴器组件606和俯仰框架8上。

俯仰测角组件11包括俯仰电位计压板1101、俯仰电位计1102、俯仰轴承端盖1103、第二俯仰轴承1104和俯仰测角轴1105，其中第二俯仰轴承1104安装在方位框架7上，俯仰测角轴1105在第二俯仰轴承1104的支撑下两端分别连接在俯仰框架8和俯仰电位计1102的转轴上，俯仰轴承端盖1103连接在方位框架7上，俯仰电位计1102通过俯仰电位计压板1101固定在俯仰轴承端盖1103上。

如图6所示，第一锁紧组件包括设置在支撑基座2上的第一电磁铁以及设置在方位框架7上的第一受力板，第一电磁铁在通电时和第一受力板相贴合，第一电磁铁401通过螺钉连接在支撑基座2，第二受力板402通过螺钉固定在方位框架7上，第二电磁铁401在通电时和所述第二受力板402相贴合，在发射前瞬间通电，第一电磁铁401通电时具有电磁力，第一受力板402表面经过特殊处理，在第一电磁铁401不通电时，第一受力板402可以在表面相对滑动，摩擦力小，在通电情况下可以实现最大的吸合力。

如图7所示，第二锁紧组件包括设置在方位框架7上的第二电磁铁501以及设置在俯仰框架8上的第二受力板502，第二电磁铁501通过螺钉连接在方位框架7，第二受力板502通过螺钉固定在俯仰框架8上，第二电磁铁201在通电时和所述第二受力板502相贴合，在发射前瞬间通电，第二电磁铁501通电时具有电磁力，第二受力板502表面经过特殊处理，在第二电磁铁501不通电时，第二受力板502可以在表面相对滑动，摩擦力小，在通电情况下可以实现最大的吸合力。

本实施例中，方位框架锁紧时使用两组第一锁紧组件，俯仰框架锁紧时使用四个第二锁紧组件，还可以根据需要进行增加或减少，对此不作限定。

可选地，还包括用于承载武器的发射导轨，所述发射导轨安装在所述俯仰框架上，平台承载能力大，对目标具有快速跟踪瞄准的能力，武器弹药发射前平台依靠锁紧装置可以实现自身的锁死，消除了由于平台扰动引起的设计精度下降，适用于火箭弹等无制导装置的武器发射。

可选地，还包括光电探测***，用于对目标物体进行探测、锁定和跟踪，光电探测***包括可见光探测器14、红外探测器15和激光测距仪3，分别通过螺钉连接在转接板12上。

本实施例中，机载随动稳定发射平台为多旋翼飞机、直升机或固定翼飞机，对此不作限定。

本发明提供的一种机载随动稳定发射平台，可以实现大载荷的搭载和对目标的瞄准，特别适合于机载武器发射，在武器发射瞬间可以完成方位框架和俯仰框架的锁死。其中方位框架依靠方位动力传动***提供动力，并依靠方位测角***测量方位框架的转动角度，通过电机末端的编码器测量角速度。俯仰框架依靠俯仰动力传动***提供动力，依靠俯仰测角组件测量俯仰框架运动角度，在俯仰力矩电机末端加编码器测量俯仰框架角速度。另外，本方案中的俯仰框架，两端通过轴承支撑在方位框架上。俯仰框架的动力传动过程为俯仰力矩电机通过减速器减速后带动俯仰转接轴转动，俯仰转接轴通过联轴器带动俯仰输出轴转动，俯仰输出轴带动俯仰框架转动，载荷连接在俯仰框架上，会随俯仰框架一起转动，俯仰框架带动俯仰测角轴转动，俯仰测角轴带动俯仰电位计轴转动，实现角度的测量。本方案中锁紧组件包括电磁铁和受力板两部分组成，对于第一锁紧组件电磁铁连接在方位框架上，受力板连接在俯仰框架上。受力板表面经过特殊处理，在电磁铁通电前受力板和电磁铁之间摩擦力很小，在通电时电磁铁和受力板之间具有较大吸合力，实现发射瞬间方位框架和俯仰框架的锁紧，提高武器的射击精度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种机载随动稳定发射平台进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种机载随动稳定发射平台，其特征在于，包括结构***以及动力传动***，所述结构***包括支撑基座、振动减震器、方位框架、俯仰框架以及转接板，所述转接板通过所述振动减震器连接在所述支撑基座上，所述动力传动***包括方位动力传动单元和俯仰动力传动单元，所述方位框架通过所述方位动力传动单元可转动地安装在所述支撑基座上，所述俯仰框架通过所述俯仰动力传动单元可转动地安装在所述方位框架上，所述方位框架和所述支撑基座之间设有第一锁紧组件，所述方位框架和所述俯仰框架之间设有第二锁紧组件，在发射前或发射后，所述第一锁紧组件和所述第二锁紧组件解锁，在发射时，所述第一锁紧组件和所述第二锁紧组件锁紧以使得所述支撑基座、所述方位框架以及所述俯仰框架三者之间保持相对静止。

2.根据权利要求1所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，所述第一锁紧组件包括设置在所述支撑基座上的第一电磁铁以及设置在所述方位框架上的第一受力板，所述第一电磁铁在通电时和所述第一受力板相贴合；

所述第二锁紧组件包括设置在所述方位框架上的第二电磁铁以及设置在所述俯仰框架上的第二受力板，所述第二电磁铁在通电时和所述第二受力板相贴合。

3.根据权利要求1所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，所述方位动力传动单元包括用于提供所述方位框架动力的方位动力输出组件和用于测量所述方位框架旋转角度的方位测角组件，所述方位动力输出组件连接在所述转接板上，所述方位测角组件连接在所述支撑基座上。

4.根据权利要求3所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，所述方位动力输出组件包括方位力矩电机、方位电机支架、方位减速器、方位减速器支架、转接轴、第一角接触轴承和方位输出轴，所述方位减速器支架连接在所述转接板上，所述方位减速器安装在所述方位减速器支架上，所述方位电机支架连接在所述方位减速器上，所述方位力矩电机安装在所述方位电机支架上，所述方位力矩电机和所述方位减速器之间采用连接键固定，所述转接轴通过所述第一角接触轴承分别连接到方位减速器和所述方位输出轴的一端上，所述方位输出轴的另一端与所述方位框架固定连接。

5.根据权利要求3或4所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，所述方位测角组件包括方位测角轴、方位固定座、第二角接触轴承、方位轴承端盖、方位电位计以及方位电位计压板，所述方位固定座连接在所述支撑基座上，所述方位测角轴通过所述第二角接触轴承支撑两端分别连接在所述方位框架和所述方位电位计的转轴上，所述方位轴承端盖连接在所述方位固定座上，所述方位电位计通过所述方位电位计压板固定在所述方位轴承端盖上。

6.根据权利要求1所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，所述俯仰动力传动单元包括用于为所述俯仰框架提供动力的俯仰动力传动组件和用于测量所述俯仰框架的旋转角度的俯仰测角组件，所述俯仰动力传动组件包括俯仰力矩电机、俯仰电机支架、俯仰减速器、俯仰减速器支架、俯仰转接轴、联轴器组件、俯仰输出轴和第一俯仰轴承，所述俯仰减速器支架连接在所述方位框架上，所述俯仰减速器安装在所述俯仰减速器支架上，所述俯仰电机支架连接在所述俯仰减速器上，所述俯仰力矩电机连接在所述俯仰电机支架上，所述俯仰力矩电机的转轴与所述俯仰减速器的轴孔连接，所述俯仰转接轴的两端分别连接在所述俯仰减速器和所述联轴器组件上，所述俯仰输出轴在所述第一俯仰轴承的支撑下分别连接在所述联轴器组件和所述俯仰框架上。

7.根据权利要求6所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，所述俯仰测角组件包括俯仰电位计压板、俯仰电位计、俯仰轴承端盖、第二俯仰轴承、俯仰测角轴，所述第二俯仰轴承安装在所述方位框架上，所述俯仰测角轴在所述第二俯仰轴承的支撑下分别连接在所述俯仰框架和所述俯仰电位计的转轴上，所述俯仰轴承端盖连接在所述方位框架上，所述俯仰电位计通过所述俯仰电位计压板固定在所述俯仰轴承端盖上。

8.根据权利要求1所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，还包括用于承载武器的发射导轨，所述发射导轨安装在所述俯仰框架上。

9.根据权利要求1所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，还包括光电探测***，用于对目标物体进行探测、锁定和跟踪。

10.根据权利要求1所述的机载随动稳定发射平台，其特征在于，所述机载随动稳定发射平台为多旋翼飞机、直升机或固定翼飞机。

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