光电系统中的自归零复合轴稳瞄系统

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作者 刘小强 牛帅旭 +5 位作者 杨修林 王虎 杨永安 张蕙菁 柳井莉 赵子淳 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期346-353,共8页

针对传统复合轴稳瞄系统子轴运动范围较小、易积分饱和导致系统失效的问题,提出自归零复合轴稳瞄系统。在剖析传统复合轴稳瞄系统子轴易积分饱和致系统失效原由的基础上,提出主轴据强度函数随动子轴的自归零复合轴稳瞄系统,通过直观展... 针对传统复合轴稳瞄系统子轴运动范围较小、易积分饱和导致系统失效的问题,提出自归零复合轴稳瞄系统。在剖析传统复合轴稳瞄系统子轴易积分饱和致系统失效原由的基础上,提出主轴据强度函数随动子轴的自归零复合轴稳瞄系统,通过直观展示、理论分析及数学仿真软件仿真其在避免子轴积分饱和及增强系统抗扰特性方面的可行性及优势,并搭建试验平台开展试验验证。测试结果表明,在低频段,自归零复合轴稳瞄系统可在保证子轴扰动抑制能力的同时,大幅度增强系统的主轴扰动抑制能力,使主轴误差维持在较小值,避免子轴限位饱和。由此表明自归零复合轴稳瞄系统的可行性,及其在避免子轴限位饱和、维持系统稳定性方面的优势。 展开更多

关键词 光电系统 稳瞄系统 复合轴 自归零 快速反射镜

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光电稳瞄系统装调的关键技术 被引量：18

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作者 姜峰 白波 +1 位作者 张锦亮 张燕 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第2期156-158,共3页

鉴于光电稳瞄系统的复杂性和科研开发的不可预见性,传统装调技术远不能满足产品科研设计发展的需求。着重分析探讨了光电稳瞄系统中各探测器光谱范围的差异性、光学平台结构的复杂性、光学轴系与回转轴系的一致性带来的精度难以实现的... 鉴于光电稳瞄系统的复杂性和科研开发的不可预见性,传统装调技术远不能满足产品科研设计发展的需求。着重分析探讨了光电稳瞄系统中各探测器光谱范围的差异性、光学平台结构的复杂性、光学轴系与回转轴系的一致性带来的精度难以实现的关键技术问题。通过多组自准直仪架设空间过渡基准,采用特定的大口径光轴调校装置,解决了光轴平行性调校问题。以调校光学轴系与机械回转系统的同步精度为出发点,确定了各部件之间的装配及装配误差的影响。通过设计的方位/俯仰天顶测量仪,解决了回转轴系正交性精度调校难题,实现了传统工艺方法和普通调校装置无法达到的设计指标和精度要求。 展开更多

关键词 光电稳瞄系统 装调技术 光轴调校

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光电稳瞄系统前向运动及地理扫描 被引量：3

3

作者 任元斌 王惠林 +2 位作者 谢娜 刘栋 韩瑞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1519-1528,共10页

为分析飞机前向运动对光电稳瞄系统扫描策略的影响,介绍与稳瞄系统相关的地心地固坐标系、导航坐标系、机体坐标系、瞄准线坐标系等4种常用坐标系,归纳了常用坐标系之间的齐次变换关系。从微分运动的角度,用运动学表达式论述了载机前向... 为分析飞机前向运动对光电稳瞄系统扫描策略的影响,介绍与稳瞄系统相关的地心地固坐标系、导航坐标系、机体坐标系、瞄准线坐标系等4种常用坐标系,归纳了常用坐标系之间的齐次变换关系。从微分运动的角度,用运动学表达式论述了载机前向运动对两轴四框架稳瞄系统所产生的成像机理。搭建从稳瞄系统内部控制元件一直到系统外部地理指向的全链路仿真模型,并根据运动学关系在模型中施加相应的控制作用,以消减飞机前向运动对稳瞄系统所带来的成像影响。给全链路仿真模型赋予和物理实际相符的电学和运动学参数,模拟了稳瞄系统在空中对地定位和扫描的过程。结果显示,该前向运动理论分析正确且有效,所搭建的全链路模型可用。 展开更多

关键词 光电稳瞄系统 瞄准线 地理扫描 前向运动分析

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光电稳瞄系统的瞄准线姿态补偿算法 被引量：4

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作者 任元斌 吴玉敬 +2 位作者 韩瑞 王璞 刘小强 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期129-133,共5页

将四元数相关理论应用于光电稳瞄系统的瞄准线指向研究,从四元数的角度描述了光电稳瞄系统随载体的一般三维运动,分析了载体的一般三维运动对光电稳瞄系统瞄准线的影响,结合所搭载载体的惯导数据,求解了经历载体运动后载体导航系下光电... 将四元数相关理论应用于光电稳瞄系统的瞄准线指向研究,从四元数的角度描述了光电稳瞄系统随载体的一般三维运动,分析了载体的一般三维运动对光电稳瞄系统瞄准线的影响,结合所搭载载体的惯导数据,求解了经历载体运动后载体导航系下光电稳瞄系统要保持指示目标所需调转到的三轴姿态角度。以机载光电稳瞄系统为实例对该求解方法进行验证,仿真结果表明:使用该求解方法得出的姿态四元数结果能正确地将瞄准线矢量旋转并指示原目标。 展开更多

关键词 控制科学与技术 光电稳瞄系统 瞄准线 四元数

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火箭炮稳瞄系统中的预测函数控制 被引量：1

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作者 刘钢 吴智勇 +1 位作者 李圣怡 范大鹏 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2003年第3期15-19,共5页

针对火箭炮稳瞄系统存在较大的不确定性及干扰,其特征参数、阻尼以及负载干扰等,将随着被控炮之间的差异、载弹量、目标位置的变化及工作海况的影响而产生较大变化的特点,提出了一种 PFC-PID 串级透明控制策略,通过内环 PID 控制来提高... 针对火箭炮稳瞄系统存在较大的不确定性及干扰,其特征参数、阻尼以及负载干扰等,将随着被控炮之间的差异、载弹量、目标位置的变化及工作海况的影响而产生较大变化的特点,提出了一种 PFC-PID 串级透明控制策略,通过内环 PID 控制来提高抗干扰性,外环采用预测函数控制来获得良好的跟踪系能和强鲁棒性。通过仿真验证了该方法具有良好的鲁棒性和抗干扰能力及跟踪性能。 展开更多

关键词 火箭炮 稳瞄系统 预测函数控制 串级透明控制 PID控制 模型预测控制

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稳瞄系统结构设计中的机械分析

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作者 陶忠 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第B08期27-36,共10页

探讨机械分析软件在稳瞄系统结构设计中的应用，计算了主安装支架和内环、光具座等重要零件的自然模态，同时，还计算了主安装支架在11ms、20g冲击下的瞬态响应、应力情况，以及内环、光具座在1g载荷下各个传感器瞄准线的偏差，证明了... 探讨机械分析软件在稳瞄系统结构设计中的应用，计算了主安装支架和内环、光具座等重要零件的自然模态，同时，还计算了主安装支架在11ms、20g冲击下的瞬态响应、应力情况，以及内环、光具座在1g载荷下各个传感器瞄准线的偏差，证明了该稳瞄系统的结构设计能够满足该型机在各种恶劣机动条件下的使用． 展开更多

关键词 稳瞄系统 结构设计 机械分析 航空产品 强度 刚度

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直升机载光电稳瞄系统可靠性研究与分析 被引量：7

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作者 吴斌 程刚 +1 位作者 郭亮 徐红伟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1072-1077,共6页

稳瞄系统可靠性对直升机载武器系统可靠性具有重要影响。通过对产品可靠性概念和军用光电系统可靠性、直升机载稳瞄系统的功能和组成单元的阐述,给出了舰载直升机光电稳瞄系统的可靠性框图和数学模型。研究了舰载直升机稳瞄系统的可靠... 稳瞄系统可靠性对直升机载武器系统可靠性具有重要影响。通过对产品可靠性概念和军用光电系统可靠性、直升机载稳瞄系统的功能和组成单元的阐述,给出了舰载直升机光电稳瞄系统的可靠性框图和数学模型。研究了舰载直升机稳瞄系统的可靠性影响因素和系统故障模式,探讨了稳瞄系统结构、光学和电气可靠性,提出通过计算机仿真对稳瞄系统可靠性进行预计分析的方法。某舰载直升机稳瞄系统在96h可靠性试验过程中出现故障2次,达到MTBF≤32h的可能性指标要求。对系统可靠性提前进行预估并采取相应的设计措施,保证产品可靠性达到设计要求,提高设计质量,缩短研制周期。 展开更多

关键词 稳瞄系统 可靠性 分析 故障模式

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一种采用干涉仪测量光电稳瞄系统稳定精度的方法研究 被引量：2

8

作者 刘海波 王晶 +2 位作者 刘召庆 胥青青 侯利冰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期679-683,共5页

为了满足未来高精度光电稳瞄系统μrad级稳定精度的测试需求,提出一种基于干涉仪测量的稳定精度测试方法。基于泰曼格林干涉仪中同源两光束光程差对干涉条纹的影响,利用CCD观察干涉条纹的微小变化,实现稳定精度测试。采用该测试方法对... 为了满足未来高精度光电稳瞄系统μrad级稳定精度的测试需求,提出一种基于干涉仪测量的稳定精度测试方法。基于泰曼格林干涉仪中同源两光束光程差对干涉条纹的影响,利用CCD观察干涉条纹的微小变化,实现稳定精度测试。采用该测试方法对快速转向镜(fast steering mirror,FSM)的指向精度和某型光电稳瞄产品稳定精度进行了测试研究,结果表明,该方法对稳定精度的测量精度可以达到0.2μrad。 展开更多

关键词 干涉仪 光电稳瞄系统 FSM 稳定精度

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光电稳瞄系统抗强电磁干扰分析 被引量：1

9

作者 李剑敏 李阳 刘博 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S3期382-385,共4页

电子技术的进步,为作战平台的性能提升提供了前提,同时也为电子战、电子对抗的发展提供了更多的技术手段。作战平台内外部面临的电磁环境更加复杂,对各种搭载设备的抗干扰能力提出了更高的要求。本文列举了作战平台在电子对抗环境下可... 电子技术的进步,为作战平台的性能提升提供了前提,同时也为电子战、电子对抗的发展提供了更多的技术手段。作战平台内外部面临的电磁环境更加复杂,对各种搭载设备的抗干扰能力提出了更高的要求。本文列举了作战平台在电子对抗环境下可能面临的潜在电磁干扰,介绍了光电稳瞄系统应对复杂电磁环境的优势与局限,着重分析了光电稳瞄系统应对电磁干扰的现状,指出:光电稳瞄系统通过良好的电磁兼容性设计能够满足复杂电磁环境条件下的使用。最后展望了光电稳瞄系统下一步电磁兼容性工作的思路与方法。 展开更多

关键词 光电稳瞄系统 强电磁干扰 复杂电磁环境 电子对抗

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基于ESO的装甲车辆稳瞄系统积分滑模控制

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作者 孙皓泽 常天庆 +1 位作者 陈军伟 谢杰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期198-204,共7页

针对装甲车辆稳瞄系统中存在摩擦力矩、参数漂移等非线性扰动因素造成系统性能下降的问题,设计一种基于扩张状态观测器(ESO)的积分滑模控制策略。在基于状态变量的滑模面中引入了误差积分补偿项,有利于降低系统的稳态误差,同时突破了常... 针对装甲车辆稳瞄系统中存在摩擦力矩、参数漂移等非线性扰动因素造成系统性能下降的问题,设计一种基于扩张状态观测器(ESO)的积分滑模控制策略。在基于状态变量的滑模面中引入了误差积分补偿项,有利于降低系统的稳态误差,同时突破了常规滑模控制中被跟踪信号的各阶导数均需已知的限制;利用ESO对系统内外扰动进行观测补偿,减小了滑模控制所需要的切换增益,削弱滑模控制容易出现的抖振现象。仿真及实验结果表明,跟踪精度保持在0.5%以内,系统最大稳定误差小于0.1mrad,该控制策略能够很好地抑制各种非线性扰动因素的影响,有效地改善系统的控制性能。 展开更多

关键词 稳瞄系统 非线性扰动 积分滑模控制 扩张状态观测器

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基于加速度反馈的上反稳瞄系统最优控制研究

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作者 陈永鹏 段海龙 +3 位作者 王维博 王文艳 付攀龙 李琦 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期997-1005,共9页

针对某车载上反稳瞄系统中火炮瞄准线稳定精度0.2 mrad的要求,提出在惯性速率稳定闭环内增加高增益的加速度闭环校正,形成多闭环的控制回路,并通过ITAE(integral of timeweightde absolute error)最优控制对系统控制回路的PID参数进行... 针对某车载上反稳瞄系统中火炮瞄准线稳定精度0.2 mrad的要求,提出在惯性速率稳定闭环内增加高增益的加速度闭环校正,形成多闭环的控制回路,并通过ITAE(integral of timeweightde absolute error)最优控制对系统控制回路的PID参数进行整定。对上反稳瞄系统构成进行分析,对控制系统的负载、陀螺和无刷力矩电机等闭环回路进行建模仿真;利用ITAE最优控制器对多闭环控制系统的PID控制参数进行调节;对系统添加随机干扰和单位阶跃响应,测试其相关性能。测试结果表明:相比传统的调整PID参数和单速度环控制系统,基于加速度多闭环ITAE最优控制器可以使系统抗扰动性能提高约78%,超调量减小约23%,摇摆稳定精度提高约29%,可较好地满足上反稳瞄系统稳定性能的要求。 展开更多

关键词 上反稳瞄系统 加速度反馈 最优控制 仿真

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基于ADRC和NLPID的稳瞄系统伺服控制器的设计

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作者 张小聪 吴盘龙 王超尘 《电光与控制》 北大核心 2018年第9期65-70,共6页

为满足某新型稳瞄伺服系统控制精度的要求,重新设计该系统的伺服控制器。在简要描述该稳瞄伺服系统的结构及工作原理的基础上,对系统的各个模块建立数学模型。提出将自抗扰控制器应用于系统的速度环,将经过改进的非线性PID(NLPID)控制... 为满足某新型稳瞄伺服系统控制精度的要求,重新设计该系统的伺服控制器。在简要描述该稳瞄伺服系统的结构及工作原理的基础上,对系统的各个模块建立数学模型。提出将自抗扰控制器应用于系统的速度环,将经过改进的非线性PID(NLPID)控制器应用于电流环,并在Matlab/Simulink仿真环境下结合S-Function模块对系统进行仿真研究。仿真结果表明,所设计的控制器不仅跟踪精度高,而且具有较好的扰动隔离性能以及很强的适应性和鲁棒性,为高精度稳瞄伺服系统的进一步研究提供理论参考。 展开更多

关键词 稳瞄伺服系统 自抗扰控制 非线性PID控制 MATLAB

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机载稳瞄控制系统模型及仿真分析 被引量：30

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作者 张璟玥 纪明 王惠林 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第6期491-496,共6页

瞄准线高精度稳定是机载光电稳瞄系统的主要指标和关键技术。根据四框架稳瞄系统的工作原理,以手动跟踪模式为主要研究对象,建立了稳瞄伺服控制系统模型。考虑到直升机扰动特点,对线扰动、角速率扰动、摩擦力矩、弹性力矩等各种扰动因... 瞄准线高精度稳定是机载光电稳瞄系统的主要指标和关键技术。根据四框架稳瞄系统的工作原理,以手动跟踪模式为主要研究对象,建立了稳瞄伺服控制系统模型。考虑到直升机扰动特点,对线扰动、角速率扰动、摩擦力矩、弹性力矩等各种扰动因素也建立相应的数学模型,同时在各种扰动因素作用下利用M atlab对机载高精度稳瞄系统的手动跟踪控制模式进行了仿真设计分析和理论研究,设计出适合的控制器。此模型在实际系统中获得验证,对稳瞄伺服控制系统的设计具有参考意义。 展开更多

关键词 稳瞄系统 手动模式 建模 仿真

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直九-2稳瞄操作控制系统的设计 被引量：1

14

作者 祝斌 刘建业 《工程设计学报》 CSCD 2001年第2期93-95,共3页

稳瞄系统是直升机上重要的光电系统 ,稳瞄操作控制系统是稳瞄系统的一个重要的子系统 ,稳瞄系统中所有的人工操作都是通过稳瞄操作控制系统来完成的 .采用单片机来实现稳瞄操作控制系统的功能 ,介绍了 80 C196单片机系统和 PC10 4嵌入... 稳瞄系统是直升机上重要的光电系统 ,稳瞄操作控制系统是稳瞄系统的一个重要的子系统 ,稳瞄系统中所有的人工操作都是通过稳瞄操作控制系统来完成的 .采用单片机来实现稳瞄操作控制系统的功能 ,介绍了 80 C196单片机系统和 PC10 4嵌入式系统的硬件结构和软件设计 .该系统目前运行状况良好 ,满足了设计要求 . 展开更多

关键词 稳瞄操作控制系统 单片机 硬件结构 软件设计 直九-2 直升飞机 光电系统

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一种陀螺稳定平台瞄准线漂移的惯性补偿方法 被引量：3

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作者 薛媛元 陈文建 +3 位作者 康婷颋 陈颖 张夏疆 杨远成 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期177-182,共6页

针对陀螺稳定平台系统中地球自转引起的瞄准线漂移问题,提出一种基于惯性姿态信息的瞄准线漂移补偿方法。该方法根据惯导系统解算得出的平台地理坐标和姿态信息计算出地球自转角速率在光电稳定平台坐标系上的投影,稳瞄控制单元利用该投... 针对陀螺稳定平台系统中地球自转引起的瞄准线漂移问题,提出一种基于惯性姿态信息的瞄准线漂移补偿方法。该方法根据惯导系统解算得出的平台地理坐标和姿态信息计算出地球自转角速率在光电稳定平台坐标系上的投影,稳瞄控制单元利用该投影信息自动补偿平台上的速度反馈数据,消除由地球自转造成的瞄准线漂移。试验结果显示,使用该补偿方法后的方位漂移及俯仰漂移分别是1.69mrad/h和1.84mrad/h,远小于不加该补偿方法时的方位漂移6.89mrad/h及俯仰漂移7.32mrad/h,证明该方法可有效补偿瞄准线漂移。 展开更多

关键词 稳瞄系统 惯性姿态信息 瞄准线漂移 漂移补偿抑制 陀螺稳定平台系统

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某稳瞄转塔结构的有限元模态分析与试验验证 被引量：7

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作者 宋冬生 杨远成 +2 位作者 高雅 王晶 卜忠红 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期497-503,共7页

结构动态效应是影响稳瞄系统稳定精度的关键因素。目前有限元模态分析与试验模态分析结合的方法是分析结构动力学特性的最有效途径之一。以某型稳瞄具两轴四框架结构为研究对象,首先利用有限元方法进行了模态预分析。根据仿真结果获取... 结构动态效应是影响稳瞄系统稳定精度的关键因素。目前有限元模态分析与试验模态分析结合的方法是分析结构动力学特性的最有效途径之一。以某型稳瞄具两轴四框架结构为研究对象,首先利用有限元方法进行了模态预分析。根据仿真结果获取的振型特征,对两轴四框架的外环进行模态测试,给出了前8阶模态的固有频率、振型和模态阻尼比。模态仿真与测试的结果相互验证表明:有限元仿真可实现两轴四框架结构固有频率相对误差小于15%的精度要求,在测点密度足够的条件下振型相关性良好。 展开更多

关键词 稳瞄系统 结构动态效应 有限元模态分析 试验模态分析 两轴四框架

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瞄准线稳定精度试验方法研究 被引量：1

17

作者 陈小军 胡杰 +1 位作者 张瑜 张正成 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第4期180-183,共4页

通过对目前观瞄仪的瞄准线稳定精度试验方法分析,认为现有的方法测试精度差、效率低,构建了一套由观瞄仪、三轴转台、平行光管、视频记录处理装置等组成的试验系统,提出了一种基于图像处理的瞄准线稳定精度试验方法,该方法在某型军方竞... 通过对目前观瞄仪的瞄准线稳定精度试验方法分析,认为现有的方法测试精度差、效率低,构建了一套由观瞄仪、三轴转台、平行光管、视频记录处理装置等组成的试验系统,提出了一种基于图像处理的瞄准线稳定精度试验方法,该方法在某型军方竞标试验中得到成功应用。 展开更多

关键词 稳瞄系统 瞄准线稳定精度 数据处理 MATLAB

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光学稳像技术在空间通信及航空、航天中应用的探讨 被引量：2

18

作者 周庆才 王志坚 王春艳 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期74-80,共7页

论述了光学稳像的一般概念,并给出了分析稳像问题的普遍公式,解决了空间通信及航空、航天相机的稳瞄及图像稳定问题.实际算例表明,光学稳像技术可普遍应用到空间技术中,可为稳像光学系统的设计提供重要的理论基础.

关键词 光学稳像技术 航天相机 图像稳定 空间通信 激光稳瞄光学系统

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激光光斑抖动对激光半主动制导精度的影响 被引量：4

19

作者 沈浩 祁载康 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期108-110,172,共4页

以正弦抖动激光光斑作为制导系统的跟踪目标,分析了稳瞄系统不同抖动频率的照射光斑对制导精度的影响.通过理论研究并结合脱靶量峰值分析法和影响因子分析法的仿真结果,给出了稳瞄系统照射精度的评定标准.研究结果表明,制导系统由于光... 以正弦抖动激光光斑作为制导系统的跟踪目标,分析了稳瞄系统不同抖动频率的照射光斑对制导精度的影响.通过理论研究并结合脱靶量峰值分析法和影响因子分析法的仿真结果,给出了稳瞄系统照射精度的评定标准.研究结果表明,制导系统由于光斑抖动带来的脱靶量在一定范围内将大于光斑本身的振幅.同时发现造成大脱靶量的两个主要因素是激光照射光斑的抖动频率和制导系统的时间常数.因此在实际设计中,应匹配具体制导系统的时间常数和稳瞄系统的频带,以避免产生较大脱靶量. 展开更多

关键词 稳瞄系统 脱靶量峰值 影响因子 制导精度

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直升机载武器命中精度评定方法 被引量：1

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作者 夏群力 李然 +1 位作者 刘轶英 祁载康 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第15期3383-3386,共4页

提出了一种制导武器的命中精度评定方法:由大样本仿真试验仿真模型解出的均值和方差的置信区间可以用于小样本试验验收的标准,并通过实际试验数据验证了其正确性;针对不同的情况提出了两种直升机载稳瞄系统误差分析方法,即近似常值误差... 提出了一种制导武器的命中精度评定方法:由大样本仿真试验仿真模型解出的均值和方差的置信区间可以用于小样本试验验收的标准,并通过实际试验数据验证了其正确性;针对不同的情况提出了两种直升机载稳瞄系统误差分析方法,即近似常值误差分析法和随机误差分析法,每一种分析方法都给出了解析解、数值解;最后给出了稳瞄系统照射精度的评定标准。 展开更多

关键词 精度 稳瞄系统 误差分析 评定方法 样本

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