一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法
2023-11-03 03:02:22 1
專利名稱：一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法
技術領域：
本發明涉及一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，具體的說，就是針對車載平臺調平精度低，隨著外界環境的變化，車載平臺狀態不穩定而導致車載平臺光電跟蹤系統引導精度低或難以正確引導的缺陷，實現與地基光電跟蹤系統相當的引導精度，而基本不受車載平臺狀態變化的影響。
背景技術：
為了快速捕獲目標，往往需要對光電跟蹤系統進行較高精度的引導。對於地基光電跟蹤系統，由於地基狀態穩定，通過系統誤差修正方法，在相當長時間內均可實現高精度引導。目前，為了保證多數光電跟蹤系統的機動性，不是落在地基上，而是在車載平臺上進行工作。為實現對光電跟蹤系統的高精度引導，車載平臺需要進行高精度高平且保持狀態穩定，但車載平臺的調平精度遠不能滿足實際需要，且車載平臺的狀態會隨著外界環境的 變化而變化，目前採取的主要措施是提高車載平臺的調平精度和狀態穩定性、在外界環境相對穩定的時間段內工作，此類方法難度大，效率低且效果不佳。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服車載平臺光電跟蹤系統引導精度低或難以正確引導的缺陷，提供一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，在保證對車載光電跟蹤系統高精度引導的前提下，工程實現難度小。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，其特徵在於所述方法實現採用裝置包括測角元器件I、高精度電子水平儀2(對光電跟蹤系統實現引導本身即為高精度引導，電子水平儀的精度要根據光學成像系統的視場大小及要求的引導精度確定，目前應用較為普遍的是解析度達到O. 2"的電子水平儀，對於本領域技術人員是可以理解的)、串口連線3、接口電路板4、計算機5、時統系統6、光電跟蹤系統調平機構7和車載平臺調平機構8 ;高精度電子水平儀2通過接口電路板4和串口連線3與時統系統6連接；在時統系統6的作用下，計算機5從高精度電子水平儀2和測角元器件I中同步獲取數據；所述方法實現步驟如下第一步高精度電子水平儀2的安裝把高精度電子水平儀2固定在與方位軸垂直的平面上，高精度電子水平儀2的橫向與方位旋轉方向相切，並標定高精度電子水平儀2沿方位角度方向相對視軸的位置θ 0,高精度電子水平儀2的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差，導致引導值誤差滿足下式ΛA'彡 Ac · sinaAE1 < Ac · sin aAc :高精度電子水平儀2的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差，用角度表示
AA':恆星或其他目標位置理論引導值與計算引導值在方位方向上的偏差ΛΕ,:恆星或其他目標位置理論引導值與計算引導值在俯仰方向上的偏差α :方位軸的最大傾斜角度；根據光電跟蹤系統的視場大小及引導精度要求對高精度電子水平儀2的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差提出要求；第二步光電跟蹤系統的調平通過光電跟蹤系統調平機構7和車載平臺調平機構8把方位軸的傾斜誤差調整到高精度電子水平儀2量程範圍內，並保證在外界環境作用下，方位軸的傾斜誤差在高精度電子水平儀2量程範圍內變化；第三步高精度電子水平儀2與測角元器件I數據的獲取光電跟蹤系統的方位每旋轉一周，至少從高精度電子水平儀2中提取三組數據，第一組數據Dtl對應方位測角元器件的位置Y ο,第二組數據D1對應方位測角元器件的位置
Y/2，第三組數據D2對應方位測角元器件的位置Y J π，提取數據時通過時統系統6保證同步提取，並求取高精度電子水平儀2Di相對Dtl, D2相對Dtl的傾角差Λ V1和Λ V2 :Δ V1 = (D1-D0) XfΔ ν2 = (D2-D0) Xff為高精度電子水平儀2的解析度；第四步光電跟蹤系統方位軸傾斜角度與傾斜方向的求解通過下式計算光電跟蹤系統方位軸的傾斜角度α和相對Θ ^的傾斜方向β
權利要求
1.一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，其特徵在於所述方法實現採用裝置包括測角元器件(I)、高精度電子水平儀(2)、串口連線(3)、接口電路板(4)、計算機(5)、時統系統(6)、光電跟蹤系統調平機構(7)和車載平臺調平機構(8);高精度電子水平儀(2)通過接口電路板(4)和串口連線(3)與時統系統(6)連接；在時統系統(6)的作用下，計算機(5)從高精度電子水平儀(2)和測角元器件(I)中同步獲取數據；所述方法實現步驟如下 第一步高精度電子水平儀(2)的安裝 把高精度電子水平儀(2)固定在與方位軸垂直的平面上，高精度電子水平儀(2)的橫向與方位旋轉方向相切，並標定高精度電子水平儀(2)沿方位角度方向相對視軸的位置Θ O，高精度電子水平儀(2)的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差，導致引導值誤差滿足下式 Δ A' < Δ c · sin αAE, ^ Δ c · sin α Ac :高精度電子水平儀(2)的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差，用角度表示 ΛΑ,:恆星或其他目標位置理論引導值與計算引導值在方位方向上的偏差 ΔΕ':恆星或其他目標位置理論引導值與計算引導值在俯仰方向上的偏差 α :方位軸的最大傾斜角度； 根據光電跟蹤系統的視場大小及引導精度要求對高精度電子水平儀(2)的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差提出要求； 第二步光電跟蹤系統的調平 通過光電跟蹤系統調平機構(7)和車載平臺調平機構(8)把方位軸的傾斜誤差調整到高精度電子水平儀(2)量程範圍內，並保證在外界環境作用下，方位軸的傾斜誤差在高精度電子水平儀(2)量程範圍內變化； 第三步高精度電子水平儀(2)與測角元器件(I)數據的獲取光電跟蹤系統的方位每旋轉一周，至少從高精度電子水平儀(2)中提取三組數據，第一組數據Dtl對應方位測角元器件的位置Y C1，第二組數據D1對應方位測角元器件的位置Y /2，第三組數據D2對應方位測角元器件的位置Υ(ι+π，提取數據時通過時統系統(6)保證同步提取，並求取高精度電子水平儀(2) D1相對Dtl, D2相對Dtl的傾角差Λ V1和Av2:Δ V1 = (D1-D0) X fAv2 = (D2-D0) X f f為高精度電子水平儀(2)的解析度； 第四步光電跟蹤系統方位軸傾斜角度與傾斜方向的求解 通過下式計算光電跟蹤系統方位軸的傾斜角度α和相對Θ ^的傾斜方向β
2.根據權利要求I所述的一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，其特徵在於在所述步驟(4)中方位軸旋轉一周內，取多組Υ(ι、γ0+π/2, γ0+π然後取多組測量計算結構的平均值作為α和β的值，以提高測量計算精度。
全文摘要
一種用於車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，適用於車載平臺光電跟蹤系統。所要解決的問題是，車載平臺難以高精度調平和調平後狀態不穩定，導致光電跟蹤系統的引導精度低甚至難以引導。把高精度電子水平儀固定在與方位軸垂直的平面上，高精度電子水平儀的橫向與方位旋轉方向相切；高精度電子水平儀通過串口向計算機實時傳輸數據，通過高精度電子水平儀和測角元器件的測量數據對目標位置的引導數據進行準實時修正，再經系統誤差修正後實現車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導。
文檔編號G05D3/00GK102880195SQ20121035192
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者劉興法, 杜俊峰, 溫正明, 扈宏毅 申請人:中國科學院光電技術研究所