惯导平台下舰载光电设备舷角正交测距技术 被引量：11

1

作者 李焱 张海波 +1 位作者 张强 董宇星 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期8-14,共7页

受到海面高温、高湿以及舰载光电设备体积、激光测距功率等综合因素的影响,激光测距机在海天环境下威力大大减小,特别是远距离目标的测距能力几乎为零,依靠激光测距得到距离信息的舰载光电设备其对抗能力大大减弱。在惯导平台下通过速... 受到海面高温、高湿以及舰载光电设备体积、激光测距功率等综合因素的影响,激光测距机在海天环境下威力大大减小,特别是远距离目标的测距能力几乎为零,依靠激光测距得到距离信息的舰载光电设备其对抗能力大大减弱。在惯导平台下通过速度滤波前馈实现电视闭环稳定跟踪并结合"舷角正交"测量技术,实现舰面环境下的目标测距。并在XX项目中得到较好的实际应用。实现该技术方法主要分为2步:当目标同时出现在2台光电设备视场内并且对比度满足图像提取阈值要求时,利用CA最小二乘滤波模型求出的惯导速度数据前馈到速度回路,结合电视脱靶量信息完成电视跟踪的闭环控制;将2台光电设备以舷角正交的方式进行目标信息交汇数据处理,得出距离信息。通过试验,验证了该技术可实现远距离目标的测距,海天环境下在测距精度不大于XX m时测距距离可达30 km,甚至更远,远远大于一般舰载激光测距系统。实现了舰载光电对抗设备远距离目标的无源测距,特别是提高了低空掠海目标的测距能力。在雷达静默状态下,可利用三维信息引导制导武器,实现对来袭目标的精确打击。 展开更多

关键词 惯导平台 舷角正交 测距 CA模型 舰载光电设备

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惯导平台下舰载光电搜索跟踪系统的控制 被引量：17

2

作者 李焱 曹立华 王弟男 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1126-1133,共8页

针对雷达引导偏差过大影响舰载光电设备迅速跟踪来袭目标,导致光电对抗能力减弱的问题,在惯导平台下提出了一种半自动搜索与电视跟踪技术相结合的控制算法,并应用于光电搜索跟踪系统中。该控制设计主要分为两步:雷达引导下,判断数引偏... 针对雷达引导偏差过大影响舰载光电设备迅速跟踪来袭目标,导致光电对抗能力减弱的问题,在惯导平台下提出了一种半自动搜索与电视跟踪技术相结合的控制算法,并应用于光电搜索跟踪系统中。该控制设计主要分为两步:雷达引导下,判断数引偏差是否超过当前视场,随即将人工干预转为自动搜索;当目标在搜索视场内对比度满足图像提取阈值要求时,利用CA模型将最小二乘法求出的惯导速度数据前馈到速度回路,并结合电视脱靶量信息完成电视跟踪的闭环控制。实验显示,该算法对于大引导偏差下的目标稳定捕获距离为16.4km,比传统方法捕获距离提高了11km,在半自动目标搜索、稳定捕获跟踪的同时,缩短了雷达引导偏差过大情况下的目标稳定捕获时间,提高了光电对抗能力。 展开更多

关键词 惯导平台 CA模型 搜索跟踪 舰载光电系统

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舰载光电设备跟踪掠海目标的控制 被引量：12

3

作者 李焱 陈涛 +1 位作者 曹立华 郭劲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期935-942,共8页

舰载光电设备跟踪低空掠海目标时会由于载体摇摆受海面杂波的影响而导致跟踪失败,本文将基于CA模型的有限记忆最小二乘滤波与"近似-比较"模型前馈控制相结合,提出了一种能够全自动跟踪低空掠海目标的控制算法。该算法首先根... 舰载光电设备跟踪低空掠海目标时会由于载体摇摆受海面杂波的影响而导致跟踪失败,本文将基于CA模型的有限记忆最小二乘滤波与"近似-比较"模型前馈控制相结合,提出了一种能够全自动跟踪低空掠海目标的控制算法。该算法首先根据CA模型的最小二乘法从惯性导航角度数据滤波出速度数据前馈到速度回路;然后,通过"近似-比较"模型判断是否捕获了海面杂波;如果捕获了海面杂波,随即切换跟踪方式从电视跟踪转为数引跟踪。对提出的算法进行了试验验证,结果表明,该算法再次捕获掠海目标时间为437ms,比人工干预的5.93s提高了一个数量级。该算法在实现了全自动捕获、跟踪的同时,缩短了由于视轴"扎海"跟踪失败后再次捕获掠海目标的时间。 展开更多

关键词 舰载光电跟踪 CA模型 有限记忆最小二乘滤波 低空掠海目标 近似-比较法

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舰载光电跟踪系统跟踪误差源分析 被引量：8

4

作者 王辉华 刘文化 +2 位作者 张世英 刘淼森 吕隽 《电光与控制》 北大核心 2007年第2期100-103,共4页

根据目标信息在舰载条件下各个环节中的传递过程,分析光电跟踪系统跟踪性能各种影响因素,给出了主要的误差源。在考虑不同误差属性的基础上,给出了脱靶量测量误差在伺服控制系统中的传递方法。同时,给出伺服系统动态滞后误差、扰动力矩... 根据目标信息在舰载条件下各个环节中的传递过程,分析光电跟踪系统跟踪性能各种影响因素,给出了主要的误差源。在考虑不同误差属性的基础上,给出了脱靶量测量误差在伺服控制系统中的传递方法。同时,给出伺服系统动态滞后误差、扰动力矩产生的跟踪误差,以及由于舰船运动对跟踪性能的影响。 展开更多

关键词 舰载光电跟踪系统 误差源 误差传递

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舰载光电跟踪系统全自动低空控制算法 被引量：7

5

作者 李焱 陈长青 陈涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期318-324,共7页

根据雷达定高算法提出了"近似-比较"数学模型,并设计出一种新的低空控制算法,该算法共分3步:对跟踪目标的角度进行反变换,在大地坐标系下进行合成角度的当前统计模型数据外推;"近似-比较"法进行数学建立模型,判断... 根据雷达定高算法提出了"近似-比较"数学模型,并设计出一种新的低空控制算法,该算法共分3步:对跟踪目标的角度进行反变换,在大地坐标系下进行合成角度的当前统计模型数据外推;"近似-比较"法进行数学建立模型,判断是否提取海面杂波;将外推数据进行正变换,对"扎海"的光电设备进行二次引导。通过试验,验证了该算法能够连续6s提供比雷达引导精度高一个数量级的二次引导及控制视轴稳定跟踪低空掠海目标的能力。 展开更多

关键词 低空目标 近似-比较 当前统计模型 舰载光电

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舰载光电系统高精度跟踪控制技术 被引量：24

6

作者 陆培国 寿少峻 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第6期476-484,共9页

在舰船摇摆条件下提高光电跟踪系统对目标动态跟踪精度,其控制系统设计的关键技术是隔离扰动和减小高速跟踪时的动态滞后误差。对几种陀螺反馈惯性空间稳定技术进行了详细叙述和对比,得到了采用高测量带宽的陀螺反馈回路可以有效提高系... 在舰船摇摆条件下提高光电跟踪系统对目标动态跟踪精度,其控制系统设计的关键技术是隔离扰动和减小高速跟踪时的动态滞后误差。对几种陀螺反馈惯性空间稳定技术进行了详细叙述和对比,得到了采用高测量带宽的陀螺反馈回路可以有效提高系统隔离度,并推导出系统隔离度的计算公式。同时,介绍了计算机辅助跟踪技术的原理以及在陀螺反馈惯性稳定技术的基础上结合计算机辅助跟踪的综合控制技术在舰载光电设备上的应用。以数据说明了这种综合控制技术的有效性和实用性。 展开更多

关键词 舰载光电设备 控制技术 计算机辅助跟踪 陀螺仪

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舰载光电系统的环境适应性设计 被引量：3

7

作者 马优恒 陆培国 +2 位作者 郭渝琳 王虎 刘莹 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期371-376,共6页

为了提高舰载光电系统的环境适应性,在分析舰船环境对光电系统影响和危害的基础上,开展环境适应性设计的研究,提出对各组成设备进行加固优化与隔离防护,从材料选用、光学系统设计、结构设计和三防工艺技术等方面,给出了提高抗腐蚀性能... 为了提高舰载光电系统的环境适应性,在分析舰船环境对光电系统影响和危害的基础上,开展环境适应性设计的研究,提出对各组成设备进行加固优化与隔离防护,从材料选用、光学系统设计、结构设计和三防工艺技术等方面,给出了提高抗腐蚀性能、耐温度变化、抗冲振能力具体的设计方法和解决措施。产品试验和使用效果表明:采用耐蚀材料、结构优化和三防措施改善了设备的防护能力;采用复合材料隔热罩最大降低了太阳辐射附加温升8.1℃,改善了光电传感器的工作环境;采用机械被动补偿措施使在-40℃^+60℃温度范围内最大弥散斑均方差半径小于探测器像元间距,保证了红外热像仪的成像质量;方位轴系加装推力轴承提高了径向刚度25.9%,实现了冲振条件下系统稳定工作。 展开更多

关键词 舰载光电系统 环境适应性 设计 无热化 径向刚度 三防工艺

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舰载光电设备的三防设计 被引量：5

8

作者 乔健 曹立华 施龙 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期245-249,共5页

防湿热、防霉菌、防盐雾的三防设计是舰载光电设备设计的重要任务之一。针对舰载光电设备的三防问题展开研究,对光学镜头、机械结构和电子组件分别进行了相应的三防设计,具体包括材料的应用、结构形式的优化及防护工艺的合理选择等措施... 防湿热、防霉菌、防盐雾的三防设计是舰载光电设备设计的重要任务之一。针对舰载光电设备的三防问题展开研究,对光学镜头、机械结构和电子组件分别进行了相应的三防设计,具体包括材料的应用、结构形式的优化及防护工艺的合理选择等措施,所采取的三防设计和措施在恶劣的海洋环境下进行了多年的实践验证,结果表明:所采取的设计方法和措施能够保证舰载光电设备具有良好的三防性能,可以在恶劣的海洋环境下长期稳定工作。 展开更多

关键词 舰载光电设备 三防设计 防护技术 光学镜头 结构形式 电子组件

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基于舰载光电设备参考模型扰动估计的前馈控制 被引量：7

9

作者 张艳 张淑梅 乔彦峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1213-1221,共9页

在传统前馈控制的基础上引入了基于参考模型的扰动估计来改善舰载光电设备的动态性能,提高其扰动隔离能力,从而提高跟踪精度。分析了传统前馈控制二次扰动问题,结合扰动估计观测器精确估计系统扰动的优点,提出了基于参考模型扰动估计的... 在传统前馈控制的基础上引入了基于参考模型的扰动估计来改善舰载光电设备的动态性能,提高其扰动隔离能力,从而提高跟踪精度。分析了传统前馈控制二次扰动问题,结合扰动估计观测器精确估计系统扰动的优点,提出了基于参考模型扰动估计的前馈控制器。介绍了常规扰动观测器的工作原理,分析了观测器应用于舰载光电设备中存在的问题;引入参考模型,构建了参考模型扰动估计的前馈控制器,并给出了相应的结构图和传递函数,分析了它的输出特性和鲁棒性;最后,对本文设计的控制器进行了模型仿真和实验研究并与传统前馈控制方法进行了对比。实验结果表明:基于参考模型扰动估计的前馈控制方法对摩擦力矩扰动和测量误差有良好的补偿效果,固定点指向误差均方根由12.36″提高到5.919″;在靶标以10s周期转动的动态实验中,跟踪精度均方根误差从20.615 7″提高到13.744″,隔离度提高了12dB,动态性能显著改善。本文方法结合了前馈控制和扰动估计的优点,能更好地抑制扰动,提高系统的动态性能和跟踪精度。 展开更多

关键词 舰载光电设备 前馈控制 参考模型扰动估计 隔离度 跟踪精度

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速度前馈补偿的舰载光电设备伺服系统的设计 被引量：5

10

作者 张恩东 李焱 +2 位作者 张玉东 董宇星 李毅 《电光与控制》 北大核心 2016年第7期59-63,共5页

舰载光电设备在捕获跟踪阶段,由于艏摇、纵摇、横摇的扰动,红外跟踪精度会受很大的影响。为了提高舰载光电设备跟踪精度,提出了一种速度回路前馈控制策略,控制方法分三步:首先将大地坐标系转化为甲板坐标系;其次当目标出现在视场内且满... 舰载光电设备在捕获跟踪阶段,由于艏摇、纵摇、横摇的扰动,红外跟踪精度会受很大的影响。为了提高舰载光电设备跟踪精度,提出了一种速度回路前馈控制策略,控制方法分三步:首先将大地坐标系转化为甲板坐标系;其次当目标出现在视场内且满足图像提取阈值时,利用CA模型最小二乘法原理对合成的甲板坐标系下的速度进行滤波;最后将滤波后的速度前馈到速度回路上,同时伺服控制回路采用串联校正,根据不同的跟踪状态切换不同的调节器,并结合红外脱靶量信息构成完整的双闭环回路。试验显示,某舰载光电设备红外跟踪状态下,在未加入本算法时,跟踪误差的最大值为120″,加入前馈补偿后,跟踪误差的最大值为78″,减小了跟踪误差,提高了舰载光电设备对抗能力。 展开更多

关键词 舰载光电设备 伺服系统 CA模型最小二乘法 滤波 前馈补偿

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舰载光电跟踪系统的虚拟仿真系统研究 被引量：5

11

作者 陈维义 王树宗 李树山 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第12期1647-1648,1651,共3页

针对舰载光电跟踪系统训练中存在的缺乏目标跟踪环境的实际问题,首先,介绍了国内外虚拟仿真技术在武器系统训练中的应用;其次,介绍了舰载光电跟踪系统的虚拟仿真系统的功能;第三,提出了虚拟仿真系统的总体设计方案;最后,说明虚拟仿真技... 针对舰载光电跟踪系统训练中存在的缺乏目标跟踪环境的实际问题,首先,介绍了国内外虚拟仿真技术在武器系统训练中的应用;其次,介绍了舰载光电跟踪系统的虚拟仿真系统的功能;第三,提出了虚拟仿真系统的总体设计方案;最后,说明虚拟仿真技术是人在回路仿真训练系统研制中新的有效手段。 展开更多

关键词 舰载光电跟踪系统 虚拟仿真系统 视景仿真 计算机仿真 虚拟现实 海军 舰艇

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舰载光电设备的防护技术及设计 被引量：4

12

作者 张卫国 王玉坤 +1 位作者 王斌 杨达 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期214-216,共3页

针对舰载光电设备在海上使用的特殊环境要求,分析了高湿度、高盐雾、高温度等气候特点对光电设备可靠性的影响,并根据工程实践经验,提出了舰载光电设备的结构防护和工艺防护设计方法及措施。

关键词 舰载光电设备 三防技术 可靠性 环境密封

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舰载光电跟踪系统红外自动捕获技术 被引量：3

13

作者 乔永明 郝伟 +1 位作者 田广元 韩俊锋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期585-588,630,共5页

针对舰载光电跟踪系统动基座跟踪和复杂海面背景的实际特点,提出了一种基于数学稳像平台的视轴稳定技术。利用捷联式惯性导航系统和控制单杆的在线干预,在红外捕获跟踪器无脱靶量输出时,即可实现视轴动态瞄准的角度无静差控制。通过基... 针对舰载光电跟踪系统动基座跟踪和复杂海面背景的实际特点,提出了一种基于数学稳像平台的视轴稳定技术。利用捷联式惯性导航系统和控制单杆的在线干预,在红外捕获跟踪器无脱靶量输出时,即可实现视轴动态瞄准的角度无静差控制。通过基于先验知识的目标捕获区域规划的方法避免了工作时复杂海面背景干扰带来的误捕获,提高了动基座条件下的目标自动捕获能力和可靠性。该系统放置在自重仅700t的测量船上,在四级海况条件下对各类初始发射目标的自动捕获概率达到95%以上。 展开更多

关键词 舰载光电跟踪系统 红外自动捕获 数学稳像平台 先验知识

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舰载光电成像系统探测能力分析 被引量：11

14

作者 乔健 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2520-2526,共7页

归纳了远目标经过光电成像系统到输出清晰图像的过程中需满足的条件,针对相应的指标要求,分析了光电系统的分辨率、几何探测能力和像面照度,确定了光学镜头的焦距、相对孔径等主要设计参数。综合考虑大气传输、光学系统及CCD探测器等影... 归纳了远目标经过光电成像系统到输出清晰图像的过程中需满足的条件,针对相应的指标要求,分析了光电系统的分辨率、几何探测能力和像面照度,确定了光学镜头的焦距、相对孔径等主要设计参数。综合考虑大气传输、光学系统及CCD探测器等影响因素,讨论了整个舰载光电系统的对比度和探测能力,对光学系统的各项性能参数进行了优化匹配。最后,在外场试验中基于所研制的光学镜头验证了舰载光电系统的探测能力,结果显示其满足探测距离≥18km的指标要求,表明所提出的理论分析合理可行,可用于车载及机载光学系统设计。 展开更多

关键词 光电成像 舰载光电设备 光学系统 探测能力 对比度

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舰载光电全息显控系统 被引量：5

15

作者 李焱 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期378-384,共7页

针对舰载光电设备易受到载体摇摆、武器震动、烟雾,或是受到大气、云雾、海面杂波等环境影响而导致跟踪失败的情况,研制了能为伺服系统提供高精度的二次引导及控制视轴跟踪低空掠海目标的全息显控系统。将CA模型、有限记忆的最小二乘滤... 针对舰载光电设备易受到载体摇摆、武器震动、烟雾,或是受到大气、云雾、海面杂波等环境影响而导致跟踪失败的情况,研制了能为伺服系统提供高精度的二次引导及控制视轴跟踪低空掠海目标的全息显控系统。将CA模型、有限记忆的最小二乘滤波和创新提出的"近似-比较"超低空控制技术相结合,提出了一种稳定跟踪低空掠海目标特别是为伺服系统提供跟丢目标角度信息的全息控制策略。介绍了该系统硬件设计与实现。试验证明,该全息显控系统在为光电设备提供外部控制信息和对外引导设备提供反馈信息的同时,能够连续6s提供比雷达引导精度高11.8′的二次引导数据及控制视轴稳定跟踪低空掠海目标的能力,实现了舰载光电设备全自动的无人职守。 展开更多

关键词 CA模型 全息信控系统 低空掠海 舰载光电 “近似-比较”

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基于PMSM的舰载光电跟踪系统设计 被引量：4

16

作者 朱海荣 张先进 +1 位作者 师阳 李奇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第11期80-84,104,共6页

设计了一种永磁同步电机驱动的舰载光电跟踪系统,利用光纤陀螺实时检测光电跟踪器的运动状态,由永磁同步电机通过齿轮间接驱动光电跟踪系统,使其在惯性空间保持稳定。不同于陆基光电跟踪系统,舰船受风浪影响所产生的摇摆运动会耦合到舰... 设计了一种永磁同步电机驱动的舰载光电跟踪系统,利用光纤陀螺实时检测光电跟踪器的运动状态,由永磁同步电机通过齿轮间接驱动光电跟踪系统,使其在惯性空间保持稳定。不同于陆基光电跟踪系统,舰船受风浪影响所产生的摇摆运动会耦合到舰载光电跟踪系统,对其跟踪性能产生较大的影响。为了减小舰船摇摆带来的影响,降低齿轮间隙、死区、摩擦、系统模型失配等扰动的影响,设计了舰载光电跟踪系统的干扰观测器(DOB),利用DOB观测出包括舰船摇摆所造成的各种扰动,将其作为补偿信号前馈到控制输入端,减小非线性扰动对系统的影响。实验结果表明,该方法能提高光电跟踪伺服控制单元的抗干扰能力,有效提升系统的控制性能。 展开更多

关键词 舰载光电跟踪系统 永磁同步电机 非线性干扰 干扰观测器 扰动补偿

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舰载光电装备技术在海军区域综合电子信息系统中的应用

17

作者 陈福胜 王江安 《海军工程学院学报》 1998年第2期85-90,共6页

阐述了海军区域综合电子信息系统的组成部分及其概念内涵．根据现代海战的基本特点，论证了现代海战对区域综合电子信息系统的作战需求，论述了光电装备技术在区域综合电子信息系统中的应用．

关键词 现代海战 海军 舰载光电装备 电子信息系统

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实现图像稳定的快速算法 被引量：10

18

作者 葛卫龙 雷选华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期43-46,共4页

从舰载光电系统的图像稳定的要求出发,介绍了稳像技术的种类;分析了电子稳像的原理、算法。提出一种新算法,实现了电子图像稳定。该算法利用最小均方误差和块间运动矢量的空间相关性作为匹配函数,采用四步搜索法计算运动矢量,并和全搜... 从舰载光电系统的图像稳定的要求出发,介绍了稳像技术的种类;分析了电子稳像的原理、算法。提出一种新算法,实现了电子图像稳定。该算法利用最小均方误差和块间运动矢量的空间相关性作为匹配函数,采用四步搜索法计算运动矢量,并和全搜索算法得到的运动矢量进行比较。实验表明,该算法能较好地实现图像序列的稳定。 展开更多

关键词 电子稳像 运动估计 块匹配 空间相关性 图像稳定 算法 舰载光电系统 舰船

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一种自适应多模式交互图像跟踪算法研究

19

作者 黄金涛 杨绍清 刘松涛 《现代防御技术》 北大核心 2015年第5期94-98,171,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 舰载光电 跟踪算法 模式转换 背景复杂度 自适应判断 图像目标

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军用光学技术及仪器

20

《中国光学》 EI CAS 1998年第1期95-96,共2页

TH745 98010663舰船近程武器防御系统中的现代光电装备=Modernelectro—optical equipment in shipboard close—in weapon system[刊,中]/冯包根(中国船舶工业总公司第717研究所.湖北,武汉(430074))//红外与激光工程.—1997,26(2).—1... TH745 98010663舰船近程武器防御系统中的现代光电装备=Modernelectro—optical equipment in shipboard close—in weapon system[刊,中]/冯包根(中国船舶工业总公司第717研究所.湖北,武汉(430074))//红外与激光工程.—1997,26(2).—1—7叙述了以下四个部分:1.舰船光电装备在现代海战中的作用与地位;2.舰载红外警戒系统(或红外搜索跟踪系统);3.舰载光电跟踪仪; 4.舰载光电装备的发展趋势。表2参7(严兰)TH745 展开更多

关键词 舰载红外警戒系统 光电装备 作用与地位 发展趋势 舰船 红外搜索跟踪系统 技术研究所 舰载光电跟踪仪 潜艇潜望镜 激光工程

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