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隨動(dòng)式車載光電搜跟系統(tǒng)研究 

作者:李釗 孫健 時(shí)間:2017-03-29 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏
編者按:為滿足武器系統(tǒng)外場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)目標(biāo)、背景及干擾的數(shù)據(jù)采集及其它制導(dǎo)系統(tǒng)的性能驗(yàn)證,本文設(shè)計(jì)了一種隨動(dòng)式車載光電搜跟系統(tǒng)。利用光學(xué)跟蹤平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的搜索和跟蹤,同時(shí)控制車載轉(zhuǎn)臺(tái)隨動(dòng),車載轉(zhuǎn)臺(tái)可搭載導(dǎo)引頭等其它光學(xué)探測(cè)設(shè)備,提高了系統(tǒng)的負(fù)載能力。針對(duì)系統(tǒng)延時(shí)帶來(lái)的跟蹤誤差,采用卡爾曼濾波算法對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行預(yù)測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果表明,加入預(yù)測(cè)算法后,跟蹤平臺(tái)運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn),跟蹤精度得到提高。針對(duì)設(shè)備間由于坐標(biāo)不一致及安裝精度和零位偏差帶來(lái)隨動(dòng)誤差,通過(guò)位置補(bǔ)償對(duì)隨動(dòng)控制指令進(jìn)行修正,改善了隨動(dòng)觀測(cè)精度。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)

  提取跟蹤過(guò)程中偏航軸運(yùn)動(dòng)信息,加入算法,前后偏航軸的位置曲線如圖4所示,其中縱坐標(biāo)表示跟蹤過(guò)程中光電搜跟平臺(tái)偏航軸方位角信息。從圖中可以看出,加入算法后,偏航軸運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn),系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。同時(shí),加入算法后,激光測(cè)距儀的中靶率得到顯著提高,跟蹤民航飛機(jī)過(guò)程中基本實(shí)現(xiàn)激光數(shù)據(jù)不丟失,系統(tǒng)的跟蹤性能得到提升。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201703/345940.htm

3.2 位置誤差補(bǔ)償

  計(jì)算時(shí)取上述兩種情況中的最小值。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo),安裝及零位誤差為0.2°,平臺(tái)與車載轉(zhuǎn)臺(tái)水平距離為1m,垂直距離為1.5m,在跟蹤距離范圍內(nèi),計(jì)算俯仰角為75°時(shí)的目標(biāo)極限偏差,結(jié)果如圖7所示。

  由圖7可知,由于初始坐標(biāo)不一致導(dǎo)致目標(biāo)相對(duì)車載轉(zhuǎn)臺(tái)光軸存在偏差,目標(biāo)距離越近,目標(biāo)偏差越大。當(dāng)目標(biāo)距系統(tǒng)500m時(shí),視場(chǎng)角偏差達(dá)到1.02°,對(duì)于小視場(chǎng)光學(xué)探測(cè)設(shè)備,僅由位置控制帶來(lái)的偏差就可能造成目標(biāo)丟失。因而需要對(duì)車載轉(zhuǎn)臺(tái)偏航軸和俯仰軸位置控制指令進(jìn)行補(bǔ)償。

4 結(jié)論

  本文提出一種隨動(dòng)式車載光電搜跟系統(tǒng)。系統(tǒng)集成于測(cè)試車上,通過(guò)光電搜跟平臺(tái)對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行搜索和跟蹤,同時(shí)控制車載轉(zhuǎn)臺(tái)隨動(dòng),車載轉(zhuǎn)臺(tái)可搭載導(dǎo)引頭等其它光學(xué)測(cè)量設(shè)備,提高了搜跟系統(tǒng)的負(fù)載能力。針對(duì)測(cè)量噪聲及系統(tǒng)延時(shí)帶來(lái)的跟蹤誤差,采用對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行,提高了跟蹤進(jìn)度。同時(shí)針對(duì)平臺(tái)和車載轉(zhuǎn)臺(tái)空間坐標(biāo)系不一致及安裝和零位偏差帶來(lái)的隨動(dòng)觀測(cè)誤差,對(duì)光學(xué)跟蹤平臺(tái)和車載轉(zhuǎn)臺(tái)空間位置進(jìn)行補(bǔ)償,對(duì)隨動(dòng)控制指令進(jìn)行修正,使隨動(dòng)觀測(cè)誤差得到改善。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),實(shí)時(shí)性高,性能可靠,可用于外場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)目標(biāo)、背景及干擾彈的各波段輻射能量進(jìn)行采集,并為武器系統(tǒng)控制算法優(yōu)化以及其它性能的外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證提供保障。

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  本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第4期第43頁(yè),歡迎您寫論文時(shí)引用,并注明出處。


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