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。     

三轴稳定跟踪分析

为解决在运动载体上仅设置方位跟踪轴、高低跟踪轴并实现瞄准线间接稳定自动跟踪中存在的问题,在两轴跟踪中引入一个与高低跟踪轴在空间正交的横倾跟踪轴的实际意义及其实现方法,可供在运动载体上实现近程防空反导高精度跟踪系统论证、工程实践参考。     

自行高炮跟踪线的两轴角位移补偿式稳定

介绍了解决自行高炮跟踪线稳定的方法和实现跟踪线稳定的基本原理,在剖析了以往自行高炮两轴角位移补偿式跟踪线稳定存在的问题后,提出一种新的两轴角位移补偿式稳定跟踪方案     

基于不同路面谱的行进间高炮瞄准线两轴稳定性能研究

随着目标机动性增强,行进间射击成为自行高炮的一种重要发射方式。针对行进间高炮跟踪和瞄准目标能力较差的问题,采用了两轴稳定法对稳定性能进行研究。通过建立瞄准线稳定补偿量的数学模型,以不同路面谱和不同车速下车体姿态振动作为扰动量,构建了两轴稳定的控制模型并进行仿真分析。结果表明两轴稳定法在B和D级路面下误差抑制效果达到97%,F级路面达到92%,稳定效果大幅改善。验证了该方法对提高行进间射击精度效果显著。     

激光武器复合轴跟踪瞄准的稳定性分析

复合轴跟踪技术是激光武器精确跟踪瞄准目标的关键技术之一,掌握这门关键技术至关重要。对复合轴跟踪切换的视场匹配和系统设计时的粗、精跟踪系统的带宽比进行分析,从仿真结果得出在设计激光武器复合轴跟踪系统时要对粗、精跟踪系统的带宽和跟踪视场合理分配,选择合适的带宽比以达到跟踪切换的平滑性,实现对目标的精确跟踪。为复合轴跟踪控制系统的设计提供了一些参考思路,也对实现激光武器对目标的精确瞄准有一定的科学参考价值。     

二种光电稳定器的比较及分析

提出一种四环二轴光电稳定方案。与常规的二环二轴系统相比,它具有精度高,仰角大等优点。文章从运动学及控制原理着手,对二种方案进行分析和对比。     

三轴跟踪平台算法研究

为研究三轴跟踪平台的过顶问题,讨论了退化α型跟踪算法,提出了完全退化型算法和三步跟踪算法,并从理论上证明了所给出的算法可以解决过顶问题。对距离地球表面大约2000km星体,应用完全退化型算法进行计算机观测仿真,计算数据表明,运用完全退化型算法可以使三轴的转动角速度控制在0.56((°)s)以内。随后将三步跟踪算法应用到三轴自动跟踪平台试验,试验表明三步跟踪算法可以解决过顶跟踪问题。     

船舶轴频电场跟踪

针对轴频电场包络跟踪中先验信息缺失的问题,研究了船舶轴频电场跟踪对传感器阵列的基本要求,引入了一种基于最大似然选择的多初值渐进更新扩展卡尔曼滤波算法。建立船舶轴频电场包络跟踪的状态空间模型,用水平电偶极子对船舶轴频电场包络进行建模;建立基于最大似然选择的多初值模型;基于轴频包络信号特征,研究了对传感器阵列排布方式的要求。仿真结果表明,利用轴频电场包络对船舶进行跟踪是可行的,要求传感器阵列至少由3个传感器组成,且3个传感器不在一条直线上;在传感器阵列满足要求的情况下,该算法可以有效解决轴频电场包络跟踪中的先验信息缺失问题,具有较高的实用价值。     

弹载星敏感器应用方案比较研究

简述了弹载星敏感器几种应用方案的原理,从视场大小、导航星等、观星方式、像元分辨率、三轴姿态精度、动态性能、惯性基准误差分离等方面分析、比较了各种方案的优缺点.除平台方案外,捷联星图方案和单(双)星方案的技术参数相当,动态性能均有待提高.星图方案较单(双)星方案在2个方面占优势:一是星图方案不要求调整星敏感器光轴对准导航星,星跟踪算法等技术能快速识别星图;二是星图方案可同时、连续观测6～8颗星,解算出弹体三轴姿态,可以采用先进的滤波技术准确地分离惯性基准误差.     

克服多路径效应的自适应偏轴跟踪方法

在已有的偏轴跟踪方法的基础上,利用海情、目标距离、正交分量的误差电压及其变化,自适应地进行偏轴跟踪,以达到用普通单脉冲雷达精确地跟踪超低空飞行海上目标的目的.     

一种瞄准线稳定跟踪系统的探讨

本文提出了一种用于自行高炮或主战坦克的瞄准线稳定系统方案,讨论了稳定原理、数学模型及由此构成的跟踪系统。探讨了工程实践的三种方法。     

车载机载稳瞄系统FSM补偿技术

提出并采用一种粗／精／组合二级稳定的新方案,用于对车、机载多传感器光电综合系统瞄准线（ＬＯＳ）及图象进行高精度稳定与跟踪。本技术的重要特征是采用挠性支承精稳反射镜（ＦＳＭ）组件以及粗／精多回路复合控制技术以获得高回路带宽和对扰动的大幅度衰减。用一个双自由度陀螺进行稳定及跟踪,有效地解决了粗／精通道的匹配与耦合。与传统的ＬＯＳ稳定系统相比较,稳定精度提高近一个数量级     

CAMC神经网络在电动伺服机构摩擦补偿中的应用

以三轴电动仿真转台外环位置伺服系统的摩擦补偿为研究对象,分析了伺服机构的摩擦特性及影响,提出一种新的基于CMAC神经网络进行摩擦补偿的控制器设计方案,并给出了控制器设计中具体的结构和算法。实验结果说明该方案有效保证了系统的稳定性和跟踪精度并且具有较强的自适应能力和鲁棒性。     

改进的导弹半实物仿真跟踪微分器设计

为了抑制三轴转台输出信号存在相位延迟和噪声对导弹半实物仿真系统性能的影响,研究并设计了一种改进的跟踪微分器进行相位补偿和滤波。基于传统跟踪微分器的工作原理,设计三轴转台输出信号跟踪的基本结构,分析其在输入信号存在噪声时,由于经过传统的跟踪微分器获取微分信号使得噪声强度放大,致使跟踪信号存在振荡的现象。在此基础上,提出一种将微分跟踪器产生的微分信号再串联一个跟踪微分器的相位超前补偿器设计方法,以滤除由于输入信号噪声引起的信号污染,进而消除输出信号的振荡问题。以某导弹半实物仿真系统三轴转台输出信号存在相位延迟和噪声的现象为算例,通过与超前校正方法对比研究,进行了系统仿真验证。仿真结果表明,改进相位超前补偿器能有效地提取姿态角速度信号,具有良好的滤波和相位超前补偿性能,进而证明了其在导弹半实物仿真试验应用的正确性和有效性。     

基于跟踪微分器的载体角速率算法研究

利用四环三轴惯性稳定平台自身输出的载体姿态角信息,对载体角速率信息进行计算.针对载体机动、台体微振、电磁干扰引入的较大随机噪声,采用最速跟踪微分器TD进行载体角速率解算滤波.仿真和实际试验结果表明,该方法能够准确计算载体角速率,具有较为重要的工程应用价值.     

无人侦察机目标跟踪系统控制模型

无人侦察机对目标的跟踪是通过调整陀螺稳定平台的高低角和方位角,从而使摄影设备的光轴对准目标来实现的。给出了根据摄影设备的焦距以及目标在监视屏上的坐标,求取平台的姿态角控制指令的系统方案;在考虑表观运动即无人机角运动对平台角运动影响的情况下,得出求取控制指令的表达式;并对无人机目标跟踪系统的控制模型进行了仿真验证。     

一种自适应多模式交互图像跟踪算法研究

图像目标的高精度稳定跟踪一直是舰载光电跟踪中的一个技术难点,由于传统目标跟踪算法结构单一、背景要求简单、稳定性差,因而无法更好地在复杂背景下对目标进行稳定、实时的跟踪。基于一种图像背景复杂程度的自适应判断方法,提出一种形心跟踪和相关跟踪自适应多模式交互的图像跟踪算法,利用形心跟踪与相关跟踪算法的互补性,通过模式转换来提高目标跟踪稳定性和精度。仿真结果表明,该算法计算量小,抗干扰性强,跟踪精度高。     

惯性测量匹配法测定船体变形实施方案研究

介绍了船体变形的产生原因,详细分析了船体变形对航姿参数的影响和惯性测量匹配在实船上测量船体变形时的几种实施方案。分别讨论了在中心航姿系统部位和局部基准部位是否安装加速度计和速率陀螺时的不同情况,具体推导了变形角、局部基准部位的航姿角和摇摆线速度的计算公式。对各种方案进行了分析比较,指出了各自的优缺点,为惯性测量匹配法在实船上的应用打下了基础。     

导弹防御多传感器协同探测任务规划

针对导弹防御中多部雷达跟踪多个目标的问题,提出一种多传感器协同探测任务规划方法。将协同探测任务分解为按时间排序的若干探测子任务,将探测问题转化为每个子任务中优化分配传感器资源的0-1整数规划问题,求解形成多传感器的协同探测方案,满足探测能力约束和协同探测模式要求。基于假设的导弹防御场景验证方法,结果表明该方法能得到合理的多传感器协同探测方案,实现多种协同探测模式下对多个目标的连续、稳定跟踪。     

惯性稳定平台高精度控制方法

惯性稳定控制技术广泛应用在无人机云台稳像、导弹制导、卫星成像等领域,其精度直接影响到系统成像、跟踪的性能.然而当前基于永磁同步电机驱动的惯性稳定平台仍然缺乏一套可靠的高效控制方法,传统基于经典控制理论的线性控制器无法满足实际工程需求.为此,提出一种新型的滑模控制方案,实验结果证明了其有效性.在此基础上,为了减小滑模控制器的抖振并抑制系统的各种外扰,设计了Luenberger状态观测器以观测系统的实时扰动,并将其补偿进滑模控制器中.实验结果证明,采用所提出的控制方案,在速度跟踪实验中相比于传统的PI+DOB控制策略有很大提升.所设计的新型控制方案能使系统性能完全满足工程需求.