动载体光电探测系统姿态稳定技术的研究现状.pdf

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1、仪器仪表与检测技术《自动化技术与应用》2Ol1年第30卷第12期lnstrumentationandMeasurment动载体光电探测系统姿态稳定技术的研究现状★魏国丰，国绍文，王巍．陈佳莹(黑龙江工程学院机电工程学院，黑龙江哈尔滨150050)摘要：本文分析了动载体光电探测系统姿态稳定技术的国内外研究现状，探讨了两轴系统的缺点，对三轴系统以及动载体光电跟踪装置的伺服系统做_r简要介绍。关键词：动载体；光电探测系统；光电稳定跟踪装置；多轴环架结构中图分类号：TP202．2文献标识码：A文章编号：10037241(2011)012—003904ThePresentSituat

2、ionResearchforAttitudeStabilization7chnol—ogyofPhotoelectricDetectionSystemofMovingCarrierWEIGuo-feng，GUOShao-wen，WANGWei，CHENJia-ying(HeilongjiangInstituteofTechnology,Harbin150050China)Abstract：Thispaperanalyzesdomesticandforeignpresentsituationresearchofattitudestabilizationtechnologyof

3、photoelectricdetectionsystemofmovingcarrier，anddiscussestwo—axisgimbalssystem’Sshortcoming．Meanwhile，makesabriefintroductiontothree—axisgimbalssystemandservosystemofelectro—opticalstabilizationandtrackingdevices．Keywords：movingcarrier；photoelectricdetectionsystem；electro-·opticalstabilizat

4、ionandtrackingdevices；multi-axisgimbalssystemstructure1引言地应用于各种军用和民用领域，但随着光电捕获、瞄光电稳定跟踪装置，通常指瞄准、跟踪、稳定、视准、监视和跟踪系统的发展，对图像稳定精度的要求越线或瞄准线控制装置，它具有隔离载体扰动，保持光电来越高，传统的使用机械、机电结合或光机电结合转向传感器在惯性空间指向的能力，因此在军民用光电技机构进行光电图像稳定的光电稳定装置，由于采用两轴术领域得到广泛的应用。装置的工作环境由其载体的瞄准线稳定方式，具有不可避免的图像旋转缺陷，已逐运动所决定。光电稳定跟踪装置的核心是一个可以

5、补渐不能适应高精度图像稳定系统的要求[2】。随着计算机偿载体运动／振动对视线的扰动，并能使视线跟踪目技术的发展，捷联式三轴稳像的概念受到越来越多的重标的精密机械伺服装置。随着技术的发展，光电稳定视，但真正实用化的系统尚不多见，究其原因，一是大部跟踪装置的稳定精度已达到微弧度量级，这就对装置分载体并不能提供高精度的三轴姿态信号，二是角度方的机械和控制精度提出了很高的要求。研究这类高精式的高精度三轴捷联惯导组合的成本仍然过高，三是纯度光电伺服装置的设计、制造和控制问题受到有关专速率方式的三轴捷联组合难以提高最终的稳定精度[引。家的高度重视⋯。由于上述原因，基于传统概念但使用新型

6、陀螺(如激光陀20世纪90年代以来，光电稳定跟踪装置已被广泛螺、光纤陀螺和微机电陀螺等)的三轴平台式光电稳定系统在国外多种新型光电吊舱、导引头和光电桅杆中·基金项目：本项目来源于黑龙江省教育厅科学技术研究(面上)得到了比较广泛的应用[41。项目计划：动载体光电探测系统高精度三轴姿态稳定技术研究(编号：12511443)2国内外研究现状收稿日期：2011—07—27自动化技术与应用》2011年第30卷第12期仪器仪表与检测技术InstrumentationandMeasurment国内从事光电稳定跟踪技术研究的单位较多，但研是不足的，它无法消除由于载体运动导致的目标图像的究对

7、象主要集中在两轴系统【5-7】，对新型三轴光电稳定像旋扰动，当目标图像的方向很重要或者由于像旋扰动装置的研究还比较少。导致的图像质量下降不可接受时，通常需要在两轴环架多轴环架结构是光电稳定跟踪系统中应用得最广基础上增加一个回转轴来消除图像的旋转所带来的不泛的一种结构形式，不论是平台整体稳定还是元件稳定利影响。因此，三轴环架在动载体高精度探测器视轴稳方案中都有采用[引。根据在惯性空间中可实现的转动自定跟踪应用中受到了国内外研究者越来越多的关注[14-由度可以分为两轴环架和三轴环架两种类型，其典型结】。传统的三轴环架结