卡尔曼滤波器和跟踪微分器在光电跟踪系统中的应用

光电跟踪系统通常采用跟踪偏差反馈闭环控制,若同时采用速度前馈复合控制可以有效提高系统跟踪精度,分别使用了卡尔曼滤波器和跟踪微分器两种算法求取跟踪速度信号,通过仿真分析和工程应用,确认卡尔曼滤波器求取的速度信号更准确,噪声更小,更适合于光电跟踪系统的前馈复合控制。     

跟踪微分器在光电火控系统中的应用

光电火控系统主要由光电跟踪系统、火控计算机、火炮随动系统组成,光电跟踪系统视频取差器的滞后特性以及火炮随动系统的不平稳性,直接制约着光电火控系统精确跟踪并打击目标的性能。针对上述问题,介绍了非线性跟踪微分器的原理,利用其滤波特性和微分信号提取特性,创造性地提出将其应用于光电火控系统中。仿真和工程试验证明,采用非线性跟踪微分器的系统,在跟踪精度上有明显的提升。     

舰载光电系统粗跟踪分析

针对舰载激光武器光电跟踪系统对精度要求很高的问题,对光电跟踪系统粗跟踪误差源进行了详细的分析。论述了舰载激光武器光电跟踪系统对目标的跟踪过程,探讨了影响光电跟踪系统粗跟踪性能的各种因素,最后分析了舰船运动对跟踪误差的影响。文中给出了舰载光电跟踪系统粗跟踪的主要误差源,并介绍了一种稳定舰载光电跟踪仪视轴的有效方法。     

球形光电成像系统空间目标跟踪的转台控制

针对光电成像跟踪系统需要超大视场及高机械集成度以满足航空设备对重量和体积的特殊需求,采用球形步进电机作为光电成像跟踪转台的执行机构,提出一种空间目标跟踪的转台控制方法。首先将空间目标的位置转换为三维转动群的群元,群元采用四元数作为三维旋转的数据结构,然后构建转台在空间步进旋转的路径图,并设计在不同空间位置下的目标跟踪方法,仿真结果表明球形转台控制方法进行目标跟踪的有效性,转台可以较快地搜索到通往目标位置的最佳路径,从而实现目标跟踪,跟踪误差取决于目标的具体位置,同时光电传感器在系统存在扰动时进行重新定位有着重要的意义。     

现代舰船光电探测系统

本文阐述现代舰船两种光电探测系统:光电跟踪仪和红外警戒系统以及其发展现状和趋势。     

球形光电成像跟踪转台的螺旋式扫描及控制方法

采用球形电机作为光电成像跟踪转台的旋转机构,研究一种新型高集成度和超大视场的光电成像跟踪系统。针对球形转台的特殊结构和旋转特点,分析了转台在三维空间中进行螺旋式扫描的特性,并设计了相应的控制方法,采用实四元数组作为转台旋转控制的数据结构。仿真结果表明,球形转台可以按预先设置的参数进行旋转,避免了空间的漏扫。     

弹道式导弹防御系统(待续)

弹道式导弹防御系统的功能是发现、识别或选择、指示、跟踪并拦截敌方导弹。一个现代化防御系统必须在跟踪数以千计自标的同时完成拦截数百枚导弹的任务。 导弹来袭的战术情况通常可以根据敌方的洲际弹道导弹和海上发射的弹道导弹来分析。这些敌方导弹包括各种突防手段、雷达干扰器和核弹头,以对付由若干个雷达站和地空导弹组成的防御系统。     

三轴稳定跟踪平台建模分析

三轴稳定跟踪平台是光电稳定平台的重要组成部分,它利用三轴框架结构消除扰动,实现稳定跟踪。通过将偏转角速率从平台坐标系转换到视线坐标系,可以得到偏转和扰动在光轴上产生角速率的关系式,从而建立三轴稳定跟踪平台模型。实验证明,建立的虚拟样机模型能够准确地对导引系统跟踪精度进行评估,具有很高的实用价值。     

中国新型对空导弹聚首珠海

“猎手”高机动防空武器系统及 TY90轻型防空导弹“猎手”高机动防空武器系统由发射车、8发 TY90导弹、目标指示雷达、光电火控系统组成,是一种既能够独立作战、又能够集群作战的防空武器系统。TY90导弹采用多元红外导引头,激光引信,制导精确度高、抗干扰能力强。弹重20千克,弹长 1.862米,弹径0.09米。该弹杀伤范围为30～6000米,他用高度15～4500米,最大速度超过2马赫。系统锁定及跟踪目标时间为4～6秒,从光电跟踪到导弹发射只需2～3秒,光电坐     

光电/弹炮结合防空系统的综合设计

雷达有源跟踪定位一直是火控系统的主要侦察探测方式,由于雷达对抗技术的发展,有源雷达设备的作战效能大为降低.在火控系统中,光电无源跟踪定位可代替雷达的部分功能,其开发潜力备受关注.介绍了光电/弹炮结合防空系统的重要作用,论述了光电探测和弹炮一体化设计的基本结构和功能, 提出了系统综合设计的主要研究内容和关键技术,探索了光电信息火力引导的技术途径并给出了一种基于光电探测的弹丸脱靶量测量技术.     

仿复眼式信息交互技术

介绍了某红外探测系统的工作原理和基本构成,在战场中各种光电干扰严重的情况下,为准确可靠地排除敌方的假目标和干扰目标,提取弱小目标,使用TMS320F2812 DSP模仿复眼中央视觉区与边缘视觉区的信息交互功能,建立大范围凝视搜索系统与精确跟踪系统以及不同波段的各精确跟踪系统的信息交互网络,达到大范围搜索,高精度跟踪的效果.试验证明,该方法切实可行,有效提高了光电对抗能力,降低了系统虚警率.     

中国新型防空指挥控制系统(上)

PGZ95式25毫米自行高炮光电火控系统是昼夜型好天候全自动防空火控系统。主要用于车体停止间、短停间或行进间,对低空和超低空来犯的歼击机、强击机、武装直升机进行探测、跟踪、测距、射击诸元解算及实施射击。也可用于对地面或水上目标进行射击。光电火控系统集战斗、模拟训练与故障诊断三大功能于一体,大大提高了25毫米自行高炮的使用效率。其主要组成部分有:三光合一跟踪镜、激光测距机、红外热像跟踪仪、电视跟踪器、稳定跟踪伺服系统、火控计算机、火炮随动系统、方位垂直基准仪、操纵杆、火控控制面板、键盘显示器等。整个系统具有     

基于实测光电跟踪仪误差的分布检验及应用

对光电跟踪仪跟踪误差特性分析是进行精度试验数据分析处理的前提基础。为了研究光电跟踪仪对空中目标角跟踪测量误差的分布规律,综合采用偏峰度联合检验即Jarque-Bera法和Kolmogorov-Smirnov非参数统计方法,对实测误差数据进行分布检验。检测结果表明光电跟踪仪角度测量误差中远端区段符合正态分布,近区测量误差80%航次不符合正态分布。所得结论为光电跟踪仪精度试验设计和数据处理算法的确定提供了科学依据。     

基于输入特性分析的光电跟踪内模控制设计

内模控制是一种基于对象教学模型进行控制器设计的新型控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆.根据内模控制原理及光电跟踪系统参考输入及扰动输入特性,设计了一种新型位置控制器.并分析了IMC跟踪控制器的零稳念偏差及抗干扰性能.从仿真结果看,与常规PID控制相比,内模控制器参数调整简单、跟踪性能良好.特别是在针对目标突然机动的情况下.IMC控制器具有良好的稳态误差重构能力,即能迅速收敛到稳态误差.根据仿真结果数据统计,系统跟踪误差的均方根可减小到0.5 tarad,表明该控制器能够提高系统的跟踪精度,为高性能光电跟踪系统提供了一种新的控制策略.     

车载系统姿态解耦与目标导引算法

对姿态和北向角传感器安装在回转平台上的车载观察瞄准系统中的载体姿态解耦、坐标转换、目标坐标求解和目标导引算法进行了详细分析,给出了目标坐标求解、瞄准线导引算法.给出的算法原理可以直接应用于姿态传感器安装在转动平台上的车载系统的稳定控制,该原理可以广泛应用于各种车载、舰载、机载火控/指控系统中的目标指示、稳定跟踪、目标引导控制领域.     

潜艇全综合作战系统

现代潜艇作战系统,通过数据融合和航迹相关能将潜艇上的所有声学、电磁、光电和导航的传感器综合起来。 这种交互过程将未处理的传感器信息显示变成了易读的作战态势图象,这样就为指挥小组决策提供了最大的帮助,这关系到最大的作战效果和己方潜艇的安全性。 能同时或顺序地完成以下功能: 低频、宽带的检测与跟踪 频谱和宽带分析 脉冲检测、分类和跟踪 瞬时检测与存贮 扇形范围测量 水雷探测与分类 己艇噪声的监视与测量 主动声呐探测 综合导航 光电图象的显示与评定 雷达显示综合 传感器和系统目标的跟踪 传感器和系统目标的分类 威胁分析 武器发射建议 武器传感器综合 武器控制     

实时双模光电跟踪系统设计

基于凝视红外成像理论、电视摄像理论及自动目标跟踪算法的最新进展,提出了一种实时双模光电跟踪系统,论述了该系统的组成和工作原理以及实现的功能,并阐述了系统各组成部分的主要设计思想,给出主要技术指标的估算方法以作为系统设计的理论依据,同时也可作为系统综合性能的评估标准。     

导弹的监视方法和系统

文章阐述了用多光谱信号分析技术来从探测信号中可靠地提取出导弹的光电信号,从而实现对导弹进行探测、跟踪、计数的方法和技术。采用该方法和技术发展起来的光电监视系统和原有的同类系统相比,将具有复杂性低、可靠性高、重量轻和费用低等特点。     

9AA100HI—SCORE轻型光电防空火控系统

9AA 是一个新的光电(Optronic)火控系统,目前已交付使用。该系统可遥控各种类型的火炮和导弹。基本型式采用电视跟踪,但在同一个传感器操作台上加一个红外跟踪器,从白天到黑夜都可以进行工作。该系统由两名操作手操作,一名在指示器工作,一名在控制台工作。只要指示器选     

舰载平台下的光电跟踪技术

针对舰载近程舰炮武器系统振动、烟雾等使用环境,提出了基于目标航迹滤波算法及舰炮火控技术相结合的光电记忆跟踪技术,并在某型舰载近程舰炮武器系统中应用,应用分析表明,此技术大大提高了光电在舰炮射击时的跟踪稳定性,也为后续解决高频振动和炮口烟雾等对光电跟踪影响提供了思路.