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一种移动平台红外搜索跟踪系统的稳定控制方法
1
作者 熊辉 李锐华 +10 位作者 刘海 阎歆婕 舒骏逸 郑婕 冯建伟 冯若涵 林宇 吴佳俊 林丹丹 宋治杭 张晋 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期634-645,共12页
基于移动平台的红外搜索跟踪系统已成为新一代光电搜索跟踪系统的主流趋势,小型化和轻量化是其高机动性的保证。载体运动姿态变化耦合的角速度扰动和系统内部力矩干扰将对其搭载的光电载荷视轴稳定控制带来严峻挑战,基于多轴多框架和高... 基于移动平台的红外搜索跟踪系统已成为新一代光电搜索跟踪系统的主流趋势,小型化和轻量化是其高机动性的保证。载体运动姿态变化耦合的角速度扰动和系统内部力矩干扰将对其搭载的光电载荷视轴稳定控制带来严峻挑战,基于多轴多框架和高精度陀螺反馈控制相结合的传统视轴稳定方法已无法适用。本文针对两轴两框架移动平台红外搜索跟踪系统的光电载荷视轴稳定控制,提出了基于平方PI和Luenberger扰动观测前馈的双速度闭环同阶串级控制方法。仿真和实验表明,相对于传统的单陀螺闭环和双速度闭环稳定控制方法,该稳定控制方法有效提升了载体运动低频扰动下的视轴稳定精度。1°/1 Hz扰动下,仿真稳定精度达到2.7817μrad,实验稳定精度达到35.85μrad。1°/2 Hz扰动下,仿真稳定精度达到38.199μrad,实验稳定精度达到119.1μrad。最终,利用本文提出的稳定控制方法,两轴两框架移动平台红外搜索跟踪系统有效克服了行进间载体运动姿态变化耦合的低频角速度扰动,实现了高平稳高动态的光电载荷视轴指向控制性能。 展开更多
关键词 移动平台 红外搜索跟踪系统 视轴稳定 同阶串级 平方PI 扰动观测前馈
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凝视型红外搜索跟踪系统的作用距离模型 被引量:29
2
作者 王兵学 张启衡 +2 位作者 陈昌彬 王敬儒 何雪梅 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期8-11,共4页
作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的核心指标之一,需要对它作专门的研究。从凝视型红外焦平面的响应度和探测目标所需的辐射功率出发,修改了凝视型焦平面响应度的公式,对目标成像的特性进行了新的分析,并讨论了系统各部分对作用距离的... 作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的核心指标之一,需要对它作专门的研究。从凝视型红外焦平面的响应度和探测目标所需的辐射功率出发,修改了凝视型焦平面响应度的公式,对目标成像的特性进行了新的分析,并讨论了系统各部分对作用距离的影响,建立了凝视型IRST系统作用距离的数学模型,为系统设计和性能评估提供了理论依据。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 凝视型焦平面阵列 作用距离 数学模型
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凝视型红外搜索跟踪系统作用距离模型中参数值的确定 被引量:20
3
作者 王兵学 张启衡 +1 位作者 王敬儒 魏国 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第4期6-10,共5页
凝视型红外搜索跟踪(IRST)系统作用距离模型中参数值的确定是非常困难的。通过理论分析和工程实践,提出了目标辐射亮度、背景辐射亮度、凝视型焦平面阵列的灵敏度、SNR等参数的确定方法。
关键词 红外搜索跟踪系统 凝视型焦平面阵列 作用距离 点目标 参数值
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凝视型红外搜索跟踪系统对武装直升机作用距离的分析 被引量:7
4
作者 牟达 王建立 陈涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期313-317,共5页
作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的主要技术指标之一,不同的战略目标具有不同的红外辐射特性,需要建立不同目标的作用距离模型。通过对武装直升机的红外辐射特性进行分析,建立了凝视型IRST系统对武装直升机的作用距离模型。通过实际... 作用距离是红外搜索跟踪(IRST)系统的主要技术指标之一,不同的战略目标具有不同的红外辐射特性,需要建立不同目标的作用距离模型。通过对武装直升机的红外辐射特性进行分析,建立了凝视型IRST系统对武装直升机的作用距离模型。通过实际算例的结果,进一步探讨了影响其作用距离的各方面因素。为凝视型IRST系统的设计和应用以及综合性能的评价提供了理论依据。 展开更多
关键词 电子技术 武装直升机 红外辐射 凝视型红外搜索跟踪系统 作用距离
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机载红外搜索跟踪系统的单站单波段测距测速模型 被引量:13
5
作者 谢希权 易华 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第3期28-31,共4页
:文中提出一种能使机载红外搜索跟踪系统 (IRSTS)在单站单波段条件下实现被动动态测距测速的技术方案。该方案融合了红外探测器对目标辐射的响应信息 ,利用机载惯性导航系统(INS)提供的本机状态参数 ,建立了动态获取目标距离和速度信息... :文中提出一种能使机载红外搜索跟踪系统 (IRSTS)在单站单波段条件下实现被动动态测距测速的技术方案。该方案融合了红外探测器对目标辐射的响应信息 ,利用机载惯性导航系统(INS)提供的本机状态参数 ,建立了动态获取目标距离和速度信息的解算模型———SSIR VRM模型。大量的仿真研究证明了该模型的可行性 ,其测量精度基本能满足机载导弹火控解算的需要。 展开更多
关键词 机载 红外搜索跟踪系统 单波段 测速距模型
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机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波算法研究 被引量:5
6
作者 冯国强 李伟仁 李战武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期606-611,共6页
首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型,然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用虚拟噪声技术,提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展... 首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型,然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用虚拟噪声技术,提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展卡尔曼滤波算法,该算法实时地估计了虚拟噪声的统计特性,减小了线性化误差,提高了非线性滤波的精度。仿真结果表明,在完全相同的初始条件下,自适应扩展卡尔曼滤波对目标距离和速度的估计结果明显优于扩展卡尔曼滤波,此算法具有很高的工程应用价值。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 被动定位 扩展卡尔曼滤波 自适应扩展卡尔曼滤波 虚拟噪声
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利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统静态误差的方法 被引量:6
7
作者 彭晨 陈钱 钱惟贤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2791-2794,共4页
为了提高红外搜索跟踪系统对目标的定位精度,提出了一种利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统的静态误差方法。首先根据地基红外搜索跟踪系统的跟踪机架的三轴结构,分析了系统静态误差的主要来源,并得出了系统静态误差的数学模型;再... 为了提高红外搜索跟踪系统对目标的定位精度,提出了一种利用光电经纬仪修正地基红外搜索跟踪系统的静态误差方法。首先根据地基红外搜索跟踪系统的跟踪机架的三轴结构,分析了系统静态误差的主要来源,并得出了系统静态误差的数学模型;再使用高精度的光电经纬仪与红外搜索跟踪系统同时测量多个相同的远处固定目标,得到两组测量数据并输入误差模型,采用最小二乘法拟合出误差模型系数。根据误差模型系数计算出红外搜索跟踪系统的系统静态误差,再在观测数据中将系统静态误差减去,最终完成系统静态误差的修正。最后给出了对某型号红外搜索跟踪系统进行静态误差测量修正的实验结果。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 系统误差 最小二乘法
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红外搜索跟踪系统中跟踪门算法研究 被引量:7
8
作者 胡磊力 陈钰清 邹盛怀 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期87-92,共6页
分析了多目标跟踪过程中预测误差的来源、分布及传递关系 ,计算出目标的测量误差和本机的速度测量误差在坐标转换后的偏差 ,并根据目标的机动特性建立了相应的机动加速度模型 .讨论了如何在保证正确判定概率PCD条件下选取尽可能小的跟... 分析了多目标跟踪过程中预测误差的来源、分布及传递关系 ,计算出目标的测量误差和本机的速度测量误差在坐标转换后的偏差 ,并根据目标的机动特性建立了相应的机动加速度模型 .讨论了如何在保证正确判定概率PCD条件下选取尽可能小的跟踪门体积 ,给出了跟踪门的设计 ,并说明了系统扫描方式对跟踪门设计的影响 .还建立了目标的状态方程和测量方程 ,运用标准 Kalman滤波 ,实现了机载 IRST系统的多目标跟踪 。 展开更多
关键词 多目标跟踪 跟踪门算法 测量误差 红外搜索跟踪系统 系统扫描方式
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凝视型红外搜索跟踪系统对巡航导弹作用距离分析 被引量:4
9
作者 樊祥 任彪 邓潘 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期503-506,共4页
红外探测系统对巡航导弹进行探测预警,是拦截巡航导弹的首要条件。通过分析在3-5μm波段内,作为巡航导弹主要辐射源的蒙皮、发动机喷口和羽流的红外辐射特性,建立了凝视型红外搜索跟踪系统(IRST)对巡航导弹的作用距离模型,给出了求解... 红外探测系统对巡航导弹进行探测预警,是拦截巡航导弹的首要条件。通过分析在3-5μm波段内,作为巡航导弹主要辐射源的蒙皮、发动机喷口和羽流的红外辐射特性,建立了凝视型红外搜索跟踪系统(IRST)对巡航导弹的作用距离模型,给出了求解距离方程的正确方法,并对实例计算的结果进行了分析。 展开更多
关键词 巡航导弹 作用距离 凝视型红外搜索跟踪系统 红外辐射
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全向红外搜索跟踪系统的设计与实现 被引量:3
10
作者 罗军辉 姬红兵 王延光 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期869-872,共4页
针对传统红外探测系统视场小、扫描速率低的缺点,设计了一种快速全向红外搜索跟踪系统,通过反射镜面在俯仰和方位上的高速旋转,实现了整个球面空域在红外探测器上的快速成像。利用高性能ADSP-TS201处理器,完成了高速扫描图像的实时处理... 针对传统红外探测系统视场小、扫描速率低的缺点,设计了一种快速全向红外搜索跟踪系统,通过反射镜面在俯仰和方位上的高速旋转,实现了整个球面空域在红外探测器上的快速成像。利用高性能ADSP-TS201处理器,完成了高速扫描图像的实时处理系统设计,并重点分析了系统设计中的关键技术问题及解决途径,以及实现核心处理模块的方法。实验结果表明,该系统可以完成快速搜索、全向扫描以及对图像的实时处理。 展开更多
关键词 全向红外搜索跟踪系统 ADSP-TS201S 实时处理
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透射式双波段红外搜索跟踪系统光学物镜 被引量:2
11
作者 焦明印 陈秀萍 +2 位作者 李军琪 张林 郑常青 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期296-299,304,共5页
给出了一种适用于红外搜索跟踪系统的透射式双波段(中波/长波)光学物镜,两个波段的相对口径均为1/1.3,工作波段分别为3.7~4.8μm和7.5~10.5μm,视场为±1.75°。为提高光学透过率,物镜采用会聚光路分光,每个波段仅有4片透镜,... 给出了一种适用于红外搜索跟踪系统的透射式双波段(中波/长波)光学物镜,两个波段的相对口径均为1/1.3,工作波段分别为3.7~4.8μm和7.5~10.5μm,视场为±1.75°。为提高光学透过率,物镜采用会聚光路分光,每个波段仅有4片透镜,其中各有2片采用了衍射光学表面,实测两个波段的光学透过率(含分光镜)均大于70%。 展开更多
关键词 红外物镜 衍射光学元件 红外搜索跟踪系统
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一种机载红外搜索跟踪系统多目标跟踪精度测试系统设计 被引量:3
12
作者 杨旭 何江宁 +1 位作者 陈洪亮 李莉 《电光与控制》 北大核心 2017年第4期80-84,共5页
多目标跟踪精度是机载红外搜索跟踪系统的重要指标,在试飞条件下进行测试验证不但试验费用高而且难度大。针对红外搜索跟踪系统多目标跟踪的特点,设计用于多目标跟踪精度测试的半实物仿真试验系统,该系统由目标模拟系统、动态激励系统... 多目标跟踪精度是机载红外搜索跟踪系统的重要指标,在试飞条件下进行测试验证不但试验费用高而且难度大。针对红外搜索跟踪系统多目标跟踪的特点,设计用于多目标跟踪精度测试的半实物仿真试验系统,该系统由目标模拟系统、动态激励系统、系统控制器和数据采集处理器等组成,通过与由高速以太网和航电总线组成的传输网络的连接,可在实验室条件下开展多目标跟踪精度的动态测试。介绍了测试系统的组成、功能及关键目标模拟器的详细设计,并描述了利用该系统进行多目标跟踪精度测试的工作原理。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 多目标跟踪 跟踪精度 目标模拟器 半实物仿真 测试系统
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红外搜索跟踪系统中消旋棱镜的设计与调试 被引量:2
13
作者 李荣刚 刘琳 张兴德 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期632-634,共3页
利用扫描反射镜扩大搜索范围是红外搜索跟踪系统中普遍采用的方式,扫描反射镜旋转产生的像旋可以由消旋棱镜进行消除。为得到符合实际工程需要的消旋棱镜,分析了棱镜影响系统的主要因素,并在此基础上,获得棱镜参数。为保证棱镜在系统中... 利用扫描反射镜扩大搜索范围是红外搜索跟踪系统中普遍采用的方式,扫描反射镜旋转产生的像旋可以由消旋棱镜进行消除。为得到符合实际工程需要的消旋棱镜,分析了棱镜影响系统的主要因素,并在此基础上,获得棱镜参数。为保证棱镜在系统中的正常工作,在分析棱镜装调误差的前提下,进行棱镜组件的调试。结果表明,棱镜设计与调试满足系统使用要求。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 像旋 棱镜 光学装调
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红外搜索跟踪系统的探测概率研究 被引量:25
14
作者 祁蒙 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期269-271,共3页
文章讨论了红外搜索跟踪系统中探测概率、虚警概率和信噪比三者之间的关系,给出了一个在此模型基础之上的实际地面告警系统的探测概率计算实例。
关键词 红外搜索跟踪系统 探测概率 序列检测
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红外搜索跟踪系统伺服机构模糊-PID控制器设计及仿真研究 被引量:4
15
作者 王晓东 杨南生 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期107-111,共5页
针对红外搜索跟踪系统中伺服机构常用的PID控制方法参数不易整定的缺点,将模糊控制和PID结合起来,构造一种模糊-PID控制器,使PID参数能进行在线调整,通过MATLAB下的仿真,从仿真结果中得出结论:模糊-PID比传统PID控制器具有更好的动态响... 针对红外搜索跟踪系统中伺服机构常用的PID控制方法参数不易整定的缺点,将模糊控制和PID结合起来,构造一种模糊-PID控制器,使PID参数能进行在线调整,通过MATLAB下的仿真,从仿真结果中得出结论:模糊-PID比传统PID控制器具有更好的动态响应品质。响应时间、超调量、稳态精度及动、静态性能都得到了很大提高。从而验证了其有效性及实用性。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 模糊-PID控制器 伺服机构
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红外搜索跟踪系统的研究现状与发展趋势 被引量:20
16
作者 刘忠领 于振红 +1 位作者 李立仁 朱振福 《现代防御技术》 北大核心 2014年第2期95-101,共7页
首先指出了红外搜索跟踪系统的优势和在军事应用中的重要性,介绍了红外搜索跟踪系统的主要组成部分,然后对国内外近20年来研制的舰载、机载、车载红外搜索跟踪系统进行了综述,对比了多种系统的性能及其特点。最后对系统的关键部件及技... 首先指出了红外搜索跟踪系统的优势和在军事应用中的重要性,介绍了红外搜索跟踪系统的主要组成部分,然后对国内外近20年来研制的舰载、机载、车载红外搜索跟踪系统进行了综述,对比了多种系统的性能及其特点。最后对系统的关键部件及技术——前视红外系统、红外成像技术、图像处理技术的国内外研究情况进行了分析和比较,并对系统的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 舰载 机载 车载 关键技术 发展趋势
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红外搜索跟踪系统作用距离等效折算 被引量:15
17
作者 张乐 梁冬明 +2 位作者 姚梅 张曼菊 张雷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期26-30,共5页
传统的红外搜索跟踪系统作用距离方程存在一定的局限性,没有考虑背景辐射的影响。为了完成红外搜索跟踪系统对天空背景下快速运动小目标,在不同气象和飞行条件下作用距离的等效折算,推导了考虑天空背景辐射的点目标红外搜索跟踪作用距... 传统的红外搜索跟踪系统作用距离方程存在一定的局限性,没有考虑背景辐射的影响。为了完成红外搜索跟踪系统对天空背景下快速运动小目标,在不同气象和飞行条件下作用距离的等效折算,推导了考虑天空背景辐射的点目标红外搜索跟踪作用距离模型,根据模型对不同气象条件下某型红外搜索跟踪系统对某型靶机的作用距离进行了推算,并利用红外搜索跟踪系统对靶机的飞行试验实测数据对模型进行验证,结果表明,模型精度较高,可以用于外场试验时红外搜索跟踪系统作用距离的等效折算。最后,利用模型对某型红外搜索跟踪系统对特定气象条件、不同飞行条件下某型导弹的作用距离进行了等效折算。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 作用距离 等效折算
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舰载红外搜索跟踪系统的新体制研究 被引量:10
18
作者 张渊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期583-588,共6页
概述了舰载红外搜索跟踪系统的用途及其对提高海军水面舰艇作战能力的重要作用,介绍了第一代、第二代舰载红外搜索跟踪系统的发展历程及其主要弱点,并根据未来海军作战的新特点分析了未来作战对新一代舰载红外搜索跟踪系统的需求。基于... 概述了舰载红外搜索跟踪系统的用途及其对提高海军水面舰艇作战能力的重要作用,介绍了第一代、第二代舰载红外搜索跟踪系统的发展历程及其主要弱点,并根据未来海军作战的新特点分析了未来作战对新一代舰载红外搜索跟踪系统的需求。基于对第三代舰载红外搜索系统的高数据更新率、宽视野全景警戒、高灵敏度、高分辨率和对复杂杂波的强抑制能力等需求,指出新一代舰载红外搜索系统的技术解决方案是基于大规格焦平面阵列的分布式凝视红外传感器方案。综述了美国、英国和法国正在研制的新一代舰载红外跟踪系统的技术设计方案,并分析了全凝视方案和步进-凝视方案的优缺点。 展开更多
关键词 舰载红外搜索跟踪系统 红外焦平面阵列 凝视 步进-凝视
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红外搜索跟踪系统探测距离地面测量与评估方法 被引量:1
19
作者 杨旭 赵泉 +1 位作者 潘枝峰 潘旭辉 《电光与控制》 北大核心 2017年第9期69-71,94,共4页
红外搜索跟踪系统(IRST)是一种光电成像探测设备,广泛应用于机载平台。介绍了一种适用于实验室内评估IRST目标探测距离指标的工程实践方法:将考核条件转换为目标辐射照度,利用灵敏度测量系统精确模拟目标辐射出射度,将IRST探测距离的评... 红外搜索跟踪系统(IRST)是一种光电成像探测设备,广泛应用于机载平台。介绍了一种适用于实验室内评估IRST目标探测距离指标的工程实践方法:将考核条件转换为目标辐射照度,利用灵敏度测量系统精确模拟目标辐射出射度,将IRST探测距离的评估有效转换为目标探测灵敏度的测量。在实验室内对多款IRST产品在相同条件下完成测量,通过类比分析完成了目标探测距离的评估,试验方法简便又高效。 展开更多
关键词 红外搜索跟踪系统 辐射照度 灵敏度 测量系统 类比分析 探测距离
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基于层次化的机载红外搜索跟踪系统仿真 被引量:1
20
作者 陈冲 高晓光 郑景嵩 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第10期19-23,共5页
从机载红外搜索跟踪系统(IRST)的组成原理和功能分析出发,采用层次化构架体系建立了机载红外搜索跟踪系统的功能仿真模型。在此模型中,提出了在信息源联网条件下状态优化的方法,研究了机载红外搜索跟踪系统的状态推进模块。使用"... 从机载红外搜索跟踪系统(IRST)的组成原理和功能分析出发,采用层次化构架体系建立了机载红外搜索跟踪系统的功能仿真模型。在此模型中,提出了在信息源联网条件下状态优化的方法,研究了机载红外搜索跟踪系统的状态推进模块。使用"网格法"分析了机载红外搜索跟踪系统扫描模拟模块。通过对最小可检测辐射强度的求解,分析了机载红外搜索跟踪系统的目标探测模块。基于上述模型进行了仿真研究,仿真结果表明了该模型的合理性和有效性。 展开更多
关键词 机载红外搜索跟踪系统 有限状态机 信息源联网 网格法 最小可检测辐射强度
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