一种飞机惯导系统水平校准装置及校准方法与流程

1.本发明属于航空装配技术领域，涉及一种用于快速确定飞机惯导系统水平调平后，基准点位移精确尺寸的装置。


背景技术：

2.飞机惯导系统安装时，需要与水平面平行，一般工艺方式为选定3个基准点，调节这三个基准点的高度，使3个点形成的平面与水平面平行，然后确定高度值后，用固定装置固定该状态。其中如何快速准确的确定高度值，非常重要。目前主要工艺方法为先用可调支撑调节至需求状态，然后用卡尺或其他测量工具进行测量，即影响工作效率也影响测量的准确性。
3.在飞机惯导系统装调技术中，专利cn209870765u提出了一种用于飞机的惯性导航设备安装校准装置，包括飞机安装台、固定座、微型液压缸和支撑安装板；飞机安装台设置有若干固定座，每个固定座上均设有微型液压缸，各个微型液压缸的活塞杆均连接于支撑安装板的底部；惯性导航仪在支撑安装板上；支撑安装板的底部设有若干超声波测距仪；固定座的一侧设置有立板，立板上设置有红外线接收器，惯性导航仪与立板相对的一侧设有红外线发生器，红外线接收器用于接收红外线发生器发射的红外信号；装置还包括有控制箱，红外线接收器、超声波测距仪、微型液压缸均通讯连接于控制箱。该装置虽然可以用于飞机惯导系统的装调，但其结构复杂，需要配合其他辅助机构，对场地要求较高，在一些外场环境中，该方法实现难度极大。


技术实现要素：

4.解决的技术问题
5.实现了在调节飞机惯导系统水平状态时，基准点高度调节和读取的同步进行，调节到位后可快速读取高度值，并且将读取到的高度数值精确到了0.05mm。
6.技术方案
7.本发明一方面提出了一种飞机惯导系统水平校准装置，所述装置由顶板、调节测量装置、底板、顶杆组成，调节测量装置包括3组，分别对应设置在三个基准点位置，与顶板之间通过弹簧相连，顶板中心与基准点形成的三角形中心重合，并由顶杆支撑，调节测量装置和顶杆均固定在底板上；使用时，调节三个调节测量装置上的微分筒，以改变顶板与水平面的角度，实现对基准点组成平面的调节，并通过微分筒的刻度读出精确调节量。
8.进一步的，所述调节测量装置由滑块、顶柱、微分筒、滑轨、弹簧五部分组成，滑块和顶柱安装在滑轨内，微分筒通过安装支座安装在底板上，所述滑块与微分筒的安装支座通过弹簧连接，保持顶紧状态；微分筒的微分头与滑块后部接触，所述滑块前部与顶柱一端相配；调节微分筒，微分头推动滑块运动，进而推动与滑块相配的顶柱运动。
9.进一步的，所述滑块采用楔形形状；与顶柱相配一端为具有一定倾斜角度的斜面。
10.进一步的，所述顶柱与滑块相配一端为三角形结构，另一端采用球头结构。
11.进一步的，为了使得滑块与顶柱在滑轨中滑动方便，在滑轨与顶柱接触位置设置油槽，使用时可添加少许润滑油。
12.进一步的，滑块与顶柱以下方45度斜面接触，斜面保持光滑，粗糙度不大于0.8。
13.进一步的，顶杆由底杆、弹簧、钉珠组成，所述底杆固定在底板中，底杆上端开有凹槽，钉珠压紧弹簧后嵌入底杆凹槽中。
14.进一步的，所述钉珠顶端的球头嵌入顶板中，通过弹簧保持顶紧状态。
15.本发明另一方面还提出了一种飞机惯导系统水平校准方法，所述校准方法包括以下步骤：
16.步骤s1、根据惯导系统平台安装面上预设三个加垫位置，将水平校准装置放置在加垫位置中心，使校准装置的三个基准点分别与三个加垫位置相对应。
17.步骤s2、将水平测量仪放置在校准装置的顶板中心处，调节校准装置的三个微分筒，直至水平测量仪显示达到水平位置，然后读取三个微分筒的位移尺寸。
18.步骤s3、撤去校准装置，在惯导系统平台的三个加垫位置，分别垫高相应微分筒读出的位移尺寸，然后将水平测量仪直接放置在惯导系统平台上，检查是否仍然显示为水平，如果微分筒读出的位移尺寸足够精确，即可保证此时仍然显示为水平，则惯导系统平台校准完成。如果未显示水平，则重复之前步骤，获取新调节量。
19.有益技术效果
20.本发明提供了一种装置，可以在相对狭小的工作空间中，通过简便的操作，调平以3个基准点形成的平面，通过45度角接触面的方式，以水平放置的微分筒调节垂直方向的顶柱，兼具操作的便捷性和精确性，通过弹簧连接使整个装置形成一个整体，并保持紧固状态，微分筒选用0.02mm精度，使读数更加精确。
21.飞机惯导系统平台的校准，是以三点形成一个平面为原理，预设固定的三个垫高点，只要校准装置的三个基准点，与三个垫高点的位置相对应，就能将惯导系统平台的安装面，模拟投射在校准装置的顶板上。此时，只要通过调节三个基准点高度的方式，将顶板调节至水平，再将其高度位移值精确加高在贯导系统平台的三个加高垫位置，即可使系统平台也处于水平；本发明所设计飞机惯导系统水平校准装置结构简单，无需依赖其他辅助光学仪器即可实现飞机惯导系统平台的调平，打破本领域常规调平思路，提出的装置在外场试验时具有较大的推广价值，特别适用于场地限制的外场环境。
附图说明
22.本发明包括5张附图，附图及附图说明如下：
23.图1为装置俯视图；
24.图2为调节测量装置结构图；
25.图3为调节测量装置剖视图；
26.图4为中心顶杆和顶板结构图；
27.图5为2a和2b零件之间的角度和位移示意图；
28.其中：1.顶板，2.调节测量装置,2a.滑块,2b.顶柱，2c.微分筒，2d.滑轨， 2e.第一弹簧，3.底板，4.顶杆，4a.底杆，4b.第二弹簧,4c.钉珠。
具体实施方式
29.结合附图对本发明提供了一种飞机惯导系统水平校准装置做详细说明：
30.参见附图1，本发明具体实施时，设计了一种飞机惯导系统水平校准装置，根据飞机惯导系统的安装座，对应设计三个基准点，在三个已确定的基准点位置，设置三个调节测量装置2，在调节测量装置上方设置顶板1，顶板1与调节测量装置2之间以第一弹簧2e连接，保持顶紧状态。三个调节测量装置2固定安装在底板3上，为了保证在使用过程中，贯导系统安装面的初始状态，能够准确投射在校准装置的顶板上，在调节测量装置处于初始位置的时候，顶板上表面与底板下表面保持平行度不大于0.1。
31.装置的顶部设置一个用于安放水平测量仪的顶板，在顶板的下方3个基准点处分别设置3个调节测量装置，调节测量装置则固定安装在底板上，顶板的圆心安放在三个基准点形成的三角形中心上，以底板支撑圆心。顶板与调节测量装置之间以弹簧连接，保持顶紧状态。
32.顶板中心设置在三个基准点组成的三角形中心上，由顶杆4支撑，顶杆底端固定在底板上，顶端与顶板呈半球形装配，并通过内部第二弹簧4b保持顶紧状态。
33.调节测量装置由滑块2a、顶柱2b、微分筒2c、滑轨2d、第一弹簧2e组成，顶柱2d与滑块2a运动方向垂直，下方45度斜面接触，滑块2a后方与微分筒 2c接触，并通过第一弹簧2e与微分筒支座连接，保持顶紧状态。
34.使用时，在顶板上放置水平测量仪器，然后分别调节三个调节测量装置的微分筒，微分筒顶着滑块往前位移，同时顶柱也在滑块的推动下垂直往上位移，从而调节顶板与水平方向的角度，直至仪器显示调平，此时读出3个微分筒的数值，确定位移数量。
35.如图5，在45度接触斜面的情况下，滑块水平位移量与顶柱垂直位移量可以实现1:1比率，现实应用中也可以选用其他角度，同比例换算。
36.飞机惯导系统平台的初次安装，需要使平台安装面与理论水平面一致，一般采用三点确定一个平面的原则，设立三个调节位置，将校准装置的三个基准点，对应三个调节位置，让初始平台安装面，模拟投射在校准装置上，通过校准装置模拟出三个调节位置需要的精确调节量，然后将调节量作用在平台安装面上，最综实现惯导系统平台的安装要求。
37.以上具体实施方式或案例仅用于解释说明本发明的技术方案，并非对本技术进行限制，未详细说明部分均视为本领域常规技术手段或公知常识；本领域的普通技术人员应当理解：基于本技术的设计思想，应当可以对前述实施方式所记载的技术方案进行适应性修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换，这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。