速率陀螺在船载地平式电视跟踪仪视轴稳定中的应用

利用速率陀螺稳定运动基座上的测量系统是目前常采用的一种方法.不同安装方式的速率陀螺,其敏感轴上测到的角速度不同,从而决定了获取基座运动对测量系统的速度扰动量的计算方法.结合速率陀螺在船载地平式电视跟踪仪上的应用,归纳了速率陀螺的几种安装方式,并在实用中达到了预期的稳定效果.     

光电成像系统高精度稳像平台控制系统设计

针对光电稳像系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性速率陀螺为核心的两轴陀螺稳定平台。结合某陀螺稳像平台设计过程,采用多环路从属控制结构,使位置环、速度环、电流环顺序依次投入运行,以快速的内环路有效抑制干扰,而主环路仍以窄带宽保证跟踪精度,达到了良好的控制性能,满足了高精度光电跟踪系统对陀螺稳定平台快速性和稳定性的要求。     

雷达伺服系统建模与仿真

针对某型雷达伺服系统所采用的直流力矩电机模型,利用 MATLAB 进行了电流环、 基于液浮速率积分陀螺的速度环以及位置环仿真设计。最后利用跟踪模拟航路验证了仿真设计的有效性。     

随动式车载光电搜跟系统研究

为满足武器系统外场试验对目标、背景及干扰的数据采集及其它制导系统的性能验证,本文设计了一种随动式车载光电搜跟系统.利用光学跟踪平台实现对动态目标的搜索和跟踪,同时控制车载转台随动,车载转台可搭载导引头等其它光学探测设备,提高了系统的负载能力.针对系统延时带来的跟踪误差,采用卡尔曼滤波算法对目标位置进行预测.试验结果表明,加入预测算法后,跟踪平台运动更加平稳,跟踪精度得到提高.针对设备间由于坐标不一致及安装精度和零位偏差带来随动误差,通过位置补偿对随动控制指令进行修正,改善了随动观测精度.系统采用模块化设计,可靠性高,可用于武器系统的外场试验.     

陀螺测试转台的复合控制设计

针对陀螺测试速率转台低速时存在的问题,为提高系统低速的跟踪精度,提出了一种基于摩擦补偿控制和重复控制构成的复合控制新模式,详细分析了复合控制原理,和复合控制应用于陀螺测试速率转台控制系统的结构,设计了摩擦补偿控制器、重复控制器和速度控制器,并进行了软件设计。仿真表明复合控制对转台低速运行时的摩擦干扰抑制效果显著,进一步提高了系统低速的跟踪精度。系统具有良好的动态性能和静态性能,实用性强。     

两轴稳定平台的模糊-PID复合控制器设计与仿真

根据两轴光纤陀螺雷达天线稳定平台的工作要求,设计了经典PID稳定回路控制器和跟踪回路控制器,并设计了基于遗传算法的跟踪回路模糊控制器。针对两种位置控制器的不足,设计了模糊控制调整加权因子的模糊-PID复合控制器。仿真结果表明,采用复合控制器可以加快系统跟踪速度,提高系统强抗干扰能力,并能保持较高的跟踪精度。     

软件速率陀螺(上)

前言 现代歼击机的平显火控系统在进行空—空机炮瞄准射击时,常采用连续计算弹着线（简称CCIL）和前置跟踪计算（简称LAC）的工作状态。这些工作状态需要对弹丸相对于飞机的位置进行计算。而精确的计算都必须考虑飞机的角速率效应、法向加速度引起飞机的位移、速度带偏角,以及由于平显轴线和炮轴的位移而附加的视差修正。在这些计算项目中,角速率效应是最大项,通常亦称为主项。 以往,飞机沿机体轴线的角速率是借助于专门的速率陀螺装置来测量的。随着机上的特种设备（如航向系统、姿态系统和惯性导航系统等）日益完备和火控数字计算机的采用,又出现了软件速率陀螺的新技术。 软件速率陀螺的本质是:（一）对飞机的姿态角信息进行数值微分,得出姿态角速率信息;（二）将姿态角速率信息进行坐标转换而获得机体角速率。这整个过程都是通过计算机的预编程序,对姿态角信息进行实时的计算。所以,软件速率陀螺从原理上和     

基于自抗扰控制半潜平台动力定位控制器设计

本文采用自抗扰控制技术,设计了半潜式平台动力定位控制器.跟踪微分器实现给了平台定位置的快速稳定跟踪;非线性扩张观测器能进行平台运动位置、速度和系统扰动的估计,通过非线性反馈控制对系统总扰动进行补偿,实现了平台定位的精确控制.经仿真实验验证：该控制器具有响应快、精度高、稳定性好,抗干扰能力强、鲁棒性强等优点.     

基于固定频率激光器的低成本闭环谐振陀螺系统仿真

提出了一种使用固定频率窄线宽激光器作为干涉光源的闭环谐振式光纤陀螺系统.该系统利用相位调制器对干涉光进行移频控制,完成对谐振腔逆时针方向谐振频率的跟踪和锁定.建立了陀螺系统Simulink模型并仿真研究了不同速率点下的陀螺输出特性,结果表明,±200(°)/s速率范围内逆时针谐振频率锁定时间小于15 ms,陀螺标度因数非线性为2.41×10-4.与采用传统频率可调谐窄线宽激光器的闭环谐振式光纤陀螺系统相比,两者锁频时间和标度因数非线性基本一致.该研究为低成本闭环谐振式光纤陀螺系统的实现提供了理论和数据支撑.     

“动中通”卫星天线技术及产品的应用

“动中通”天线技术及产品主要用于车船等移动栽体在行进间的实时通信。核心技术是解决在载体姿态和航向变化的条件下，保证卫星天线始终指向选定的通信卫星（一般为同步卫星）。主要解决在信号瞬时中断的情况下，能够保持天线指向，在载体驶出通信盲区后能快速恢复通信。本文介绍了国内外“动中通”技术与产品的发展现状，指出采用微机电速率陀螺直接稳定方式辅以电平圆锥扫描补偿的天线稳定技术与产品具有性价比较高的特点，是一种较理想的“动中通”方案。在众多实现卫星天线自动跟踪的方案中，基于微机电速率陀螺直接式天线稳定方案具有结构简单、跟踪精度高、价格相对较低的显著优点。     

雷达伺服系统船摇隔离度的模拟测试方法

船载雷达伺服系统在跟踪目标的同时,还要消除船体摇摆的影响。利用陀螺稳定回路构成的二轴稳定系统是伺服系统消除船摇影响、保持稳定跟踪的一种有效方法。采用隔离度的概念来衡量伺服系统抵消船体姿态扰动、保持天线指向的能力。文中通过模拟速率陀螺敏感的船摇引起的天线方位或俯仰角的变化速率,叙述一种在地面上进行船摇隔离度的测量方法,并通过计算机仿真说明该方法的可行性。     

基于计算机图像定位的伺服平台研究

研究一种基于现代计算机视觉应用技术的图像定位伺服平台,采用DSP为主控处理芯片,使用LIS3LV02DQ三轴陀螺仪对伺服平台的运行进行高速测量和对计算机进行数据反馈,通过精密地伺服电机控制对伺服平台实现精确地特定目标实景随动跟踪控制,并且可以通过编程实现伺服平台在限定空间内2个自由度上的运动实现对目标图像地自动定位。     

一种测控雷达自动跟踪方法的设计与实现

针对窄波束测控雷达天线自动跟踪捕获问题,首先,分析讨论目标引导和角度追踪方法及相关的时延修正、坐标转换、叠加扫描等理论,结合某型雷达提出天线自动捕获跟踪框架;然后,针对引导异常情况下快速追踪问题,提出基于接收电平、扫描范围和扫描速度的变步长天线追踪算法,通过修改伺服控制软件实现靶场雷达天线自动捕获跟踪;最后,通过理论分析和实验验证,该方法引导追踪捕获成功率高,可推广应用于同类型雷达。     

精密海陆跟踪伺服控制系统的设计与实现

针对陆地和船体上稳定平台的特点,设计并研制了一种新型精密海陆伺服跟踪控制系统.首先通过分析双环伺服控制系统的优势,形成了位置外环和速度内环的双环复合控制方案,然后重点对速度内环进行设计.在速度内环中,主要由速率陀螺作为反馈元件,由直流伺服电机作为执行机构,由补偿环节作为校正机构.由陀螺的技术指标和幅相响应的关系,提出了一种新型的选型依据;由实际测量的伺服电机对输入电压的响应,实现了电机模型的降维辨识;针对系统对于快速性和稳定性的要求,设计了一种新型的PIP串联校正方法,分析校正参数的选择过程.最后进行综合理论模拟分析,在实际应用中验证了其有效性和实用性,并对以后的数字速度内环设计进行了展望.     

一种用于高精确度双框架伺服系统的标定方法

为实现对空间动态目标的稳定跟踪，介绍了一种高精确度双框架结构伺服系统，通过标定提高了其指向精确度。利用旋转变压器作为角度位置传感器，通过激光测距机和相机实现远场目标的稳定跟踪。利用高精确度单轴转台、激光测距机和平面反射镜对伺服系统双框架指向精确度进行标定实验测量。针对伺服系统几何误差，对获得的采样数据进行分段直线拟合，并写入控制程序。对测量数据进行分段检索定位，通过拟合直线参数对数据进行修正。实验结果表明，标定后的双框架伺服系统指向精确度优于16"，可有效提高伺服系统指向精确度。     

高分辨率多传感器融合图像跟踪系统的设计与实现

为了提高图像处理器目标跟踪的准确度和对复杂环境的适应能力,设计了一种CPCI架构的多传感器融合图像跟踪系统。针对高分辨率高帧频图像的采集、目标搜索与跟踪,设计并实现了以FPGA+DSP为核心的嵌入式图像处理平台,采用CPCI标准总线作为数据共享通道,由嵌入式图像处理平台完成实时计算,数据中心完成跟踪结果的数据融合和系统综合控制。实验结果表明：系统可以实现多路不同分辨率CameraLink图像或HD-SDI图像的采集和融合跟踪处理,该架构处理能力强,可扩展性高,结构紧凑,为图像融合跟踪系统提供了一种可靠的解决方案。     

某导引头陀螺进动控制理论研究

为实现精确控制某型号导引头搜索和跟踪目标,从理论上推导和分析了该导引头中陀螺仪的运动控制方法。分析了该型号导引头中陀螺仪的结构、特点、作用与工作原理。根据陀螺技术方程和导引头的陀螺仪结构特点建立了陀螺运动模型。在建立弹体坐标系以及莱查坐标系的基础上,通过分析陀螺仪在给定的典型电流作用下所受的控制力矩,推导和分析了陀螺仪的运动规律。通过上面的推导和分析,得到结论:只有与陀螺转子转动频率相同的交流电流才能作为跟踪进动电流;进动方向由进动电流的初始相位决定。同时给出了陀螺转子在典型电流作用下的顶点轨迹。为精确控制该导引头中陀螺仪的运动提供了理论依据。     

雷达导引头伺服系统关键技术分析

本文讨论雷达导引头伺服系统的工程实现，通过理论分析证明必须采用速率陀螺代替地面雷达伺服设计中常用的测速电机实现速度反馈环；讨论天线伺服系统的准最优控制技术以及速率陀螺在方位、俯仰通道间的互耦影响，最后讨论伺服系统指标的确立。     

一种快速扫描伺服系统的设计与实现

针对某雷达天线需要快速机械扫描的需求,设计并实现了一种快速扫描伺服系统.硬件设计上,采用了直流力矩电机直接驱动,选择了高分辨率的增量式码盘同时完成测速和测角.软件控制策略上,采用了反馈加指令前馈的复合控制方式,利用非线性跟踪微分器完成了对码盘速度信号的平滑滤波,另外还设计了一种光滑的合成位置扫描指令.文中首先给出了系统软硬件的详细设计过程,然后进行了系统仿真和实测验证.仿真和实测结果表明,设计的扫描伺服系统不仅实现了对快速位置扫描指令的高精度跟踪,而且做到了低机械噪声的快速扫描.