航空摄影陀螺稳定平台的嵌入式计算机控制系统

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1、第10卷第3期中国惯性技术学报2002年6月文章编号1005-6734(2002)03-0042-04航空摄影陀螺稳定平台的嵌入式计算机控制系统1211朱涛鲍德宁许江宁卞鸿巍(1.海军工程大学武汉4300332.华渝电气仪表总厂重庆400014)摘要:针对航空摄影陀螺稳定平台的特殊要求论证了嵌入式控制模型采用数据流程图对系统软件进行了分析设计了应用于陀螺稳定平台的计算机控制系统系统试验和飞行试用结果表明该计算机控制系统具有功能强可靠性高的特点陀螺稳定平台已成功地应用于航空摄影领域关键词:航空摄影陀螺稳定平台嵌入式计算机中图

2、分类号U666.1文献标识码ADevelopmentofEmbeddedComputerControlSystemforAerialPhotographyGyro-StabilizedPlatformZHUTao1,BAODe-ning2,XUJiang-ning1,BIANHong-wei1(1.TheNavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China;2.HuayuElectricInstrumentCorporation,Chongqing400014,China)Abstr

3、act:Thispaperreportsonahardwareandsoftwaredesignoftheembeddedcomputercontrolsystemforaerialphotographygyro-stabilizedplatformthattakesadvantageoftherulesofdesigningembeddedmicrocomputercontrolsystem.Accordingtocomputer’sfunctionrequirement,thedataflowdiagramisused

4、toanalyzethesystemsoftware,classifythemodules,andmaketheplanofsystemsoftwaredeveloping.Ithasbeenprovedthatthecomputercontrolsystemcansatisfytherequirementofaerialphotographygyro-stabilizedplatformbyflighttestandactualworking.Keywords:aerialphotography;gyro-stabili

5、zedplatform;embeddedmicrocomputer1前言大比例高精度测量图在军事经济和环境规划等多种领域起着重要作用这些测量图是由大比例尺航空摄影测量来完成的数字航测系统综合了光学精密机械电子技术软件科学等领域的研究成果是一项高速发展的高新技术陀螺稳定平台是其必要组成部分陀螺稳定平台可以使航空摄影系统自动垂直拍摄延长飞行拍摄时间提高飞行航拍的效率提高图像质量减轻机组人员的工作强度高分辨率大面阵CCD数字航测相机系统的设计指标要求该系统能适用于运5运12安30等类型飞机的工作环境陀螺稳定平台保证相机水平俯仰及

6、横滚和方位基准并提供方位偏航角设定预置对准功能由于运5飞机工作环境比较恶劣对陀螺稳定平台的技术指标要求较高经检索查找国外的航空摄影稳定平台无法满足其需要________________基金项目本项目为国家863项目308课题的一部分收稿日期2002-03-08作者简介朱涛1967男海军工程大学讲师从事导航制导与控制技术研究万方数据第3期朱涛等航空摄影陀螺稳定平台的嵌入式计算机控制系统432航空摄影陀螺稳定平台系统结构由于飞机在飞行摄影时会受到本机和气流的多重影响所以机体将无法保持平稳这给机载相机对指定区域的高精度拍摄带来很

7、大困难航空摄影陀螺稳定平台正是用于在航空摄影过程中对数字航测相机系统进行控制在航测时保持相机系统水平俯仰和横滚两个方向稳定及航偏角方位方向稳定以保证相机准确正常地拍摄稳定平台控制计算机是陀螺稳定平台的核心控制部件用于完成陀螺稳定平台的控制和管理所以必须能长时间稳定可靠高精度地工作如图1所示陀螺稳定平台系统主要由两部分组成平台主体仪器的框架结构包括航向基准寻北装置水平俯仰和横滚装置方位航测相机稳定装置航向及方位发送装置和减震装置及附件计算机控制系统它利用GPS的速度信息和位置信息j根据总体需要对系统的航向水平俯仰横滚和方位进

8、行修正和补偿控制根据陀螺仪的温度漂移特性曲线进行温度补偿控制自动采样监测系统信号给出系统故障提示显示图1陀螺稳定平台系统组成框图提供系统启动和停机的程序控制信息实现系统主要参数的常量有选择地动态显示3嵌入式计算机控制系统[1][2]采用微计算机技术对陀螺稳定平台实施控制有利于提高系统的可靠性扩充系统性能