金属橡胶光电吊舱的减振器设计研究

早期的光电吊舱安装在固定基座上,随着信息情报重要性的提高,光电吊舱安装到了飞机、舰艇、战车等动载体上,但光电吊舱的内、外框架之间采用刚性连接方式,动载体的振动直接传至光电平台上的光学负载,使光学负载侦察精度降低。本文以机载光电吊舱为例,基于振动对成像质量的影响分析,提出了光电吊舱二级减振设计方案,对内框架悬置弹性支撑解耦问题进行了分析,设计了2种新型金属橡胶减振器,有效隔离了有害的振动,使光电平台的稳定精度达到了预期目标,这一研究对信息侦察领域的发展具有重要意义。     

小型光电吊舱的模块化结构设计

随着光电吊舱应用领域的不断拓宽,对其稳定精度的要求越来越高。同时,对吊舱的整体造型和局部结构设计也提出了更高的要求。在两轴两框架主体结构的基础上,通过模块化结构设计和整体造型设计,设计了一款体积小、重量轻、刚度好的光电吊舱;针对吊舱的精度要求,对数据链传动模块进行了消隙设计;利用CAD软件进行了三维建模,在ANSYS软件中完成了关键零部件的力学仿真校核。该吊舱挂载于某型号无人机上,在环境监测领域得到了成功应用。     

两轴三框架光电稳定平台动力学分析

为了减小无人机负载要求,研究小型化光电稳定平台结构。根据常用光电稳定平台结构优缺点,提出了两轴三框架结构形式。阐述了平台基本结构,建立了两轴三框架光电稳定平台各环框架的运动方程。最后,利用ADAMS软件对其进行动力学分析。     

机载光电吊舱橡胶减振器的设计与应用

为了保护光电吊舱的内部光学载荷,减小振动对机载光电吊舱成像质量和稳定精度的影响,设计了一种用于载荷内框架安装的橡胶减振器。依据橡胶减振原理,对橡胶减振器进行了形状设计和参数计算。所设计的超薄型橡胶减振器,安装后仅使吊舱内部光学载荷相对内框架距离比安装前增大1mm。试验结果表明:振动强度测试值(加速度均方根值)明显减小,垂直方向由23.1g降至10.0g,水平方向由11.4g降至4.8g,有效地减小了振动对光学载荷的影响。光电吊舱在实际挂飞时,成像质量良好,跟踪精度满足技术指标要求。     

某型光电吊舱伺服功能故障分析

针对某型两轴四框架光电吊舱伺服功能异常,通过分析系统内、外框架伺服控制回路,提出采用故障隔离法的分析思路,最终定位解决了故障.分析和判断该故障的思路与方法,对处理两轴四框架光电吊舱伺服故障具有一定的借鉴意义.     

多自由度系统模型在光电吊舱隔振系统设计的应用

为减小振动对光电吊舱成像质量的影响,依据多自由度系统模型理论、隔振理论和实际振动环境设计了小型光电吊舱被动隔振系统,该隔振系统能够合理的配置光电吊舱隔振系统的各阶频率。基于多自由度系统模型理论对隔振系统的各阶固有频率进行配置,指导隔振器的空间布局及相对位置、隔振器的三向刚度及阻尼值和隔震系统支架结构的设计。通过Adams/Vibration模块进行仿真分析,利用振动台对光电吊舱隔振系统进行验证试验,结果显示理论计算、仿真分析和振动试验获得的隔振系统各阶固有频率接近,最大误差不超过10%,且在激振力频率92.5 Hz附近隔振效果明显。外场试飞试验也验证了小型光电吊舱隔振系统的隔振性能。     

小型无人机载光电稳定平台框架结构研究

针对无人机平台挂载条件的要求,设计了小型无人机载光电稳定平台的机械结构。通过分析光电稳定平台的框架结构、功能及指标参数的要求,选择两轴三框架结构,提出分离式外方位框架的结构,并对其减重优化,大大减小了加工成本及装配难度。同时,采用ADAMS软件建立小型无人机载光电稳定平台的模型,对其进行动力学仿真。     

光电吊舱内框架减振系统设计

为了实现在在喷气机上用光电吊舱观测导弹发射全程的动态状况,设计了光电吊舱内框架减振系统。首先,分析了吊舱的工作环境和框架结构的工作原理,指出内框架减振的必要性。然后,讨论减振轴系的特性,指出内框架加减振器的轴系必须消间隙,并设计了一种模块式驱动轴系,此模块将力矩电机的厚度与轴承的厚度合二为一,减少了轴系的占用空间,增加了有效载荷空间。最后,提出了一种切实可行的内框架减振系统,该系统采用模块式组合方式,具有灵活性和通用性;采用内框架系统独立装调,平推进入外框架安装的设计,使内框架减振系统极易安装调试。对这种装有内框架减振系统的光电吊舱在振动台上做振动试验并观测模拟目标,结果表明,吊舱工作状况良好,跟踪目标的视频图像清晰流畅;在摇摆台上做跟踪精度检测实验,检测结果显示,跟踪精度误差不大于1mrad,满足指标要求。     

机载光电吊舱自抗扰控制算法研究

针对机载光电吊舱工作环境不稳定、参数的时变性以及系统的非线性等问题,结合自抗扰控制原理,研究了机载光电吊舱控制系统的数学模型及自抗扰离散控制算法,对机载光电吊舱自抗扰控制器进行了方案设计,经仿真分析并与传统控制算法进行比较,该系统对外部扰动的多变性和参数的不确定性具有很强的适应性和抗扰性能,控制性能可靠。     

基于陀螺稳定平台的动态位置环设计

介绍了陀螺稳定平台常用的速度补偿控制算法原理,指出了速度补偿控制算法存在的动态误差缺陷,并针对该缺陷提出了基于陀螺和编码器的动态位置环的控制方法。文中结合两轴陀螺稳定平台系统结构对算法进行了详细介绍,并对比测试了速度补偿控制算法和动态位置环控制算法在样机上的稳定精度,数据表明动态位置环控制算法能有效提高陀螺稳定平台的稳定精度。该算法已成功应用于动中通和光电吊舱项目中,设备运行稳定可靠。     

机载光电侦察稳定平台系统分析

介绍了机载光电侦察稳定平台的几种框架形式,从稳定原理方面分析了各自的优缺点,并指出随着光电侦察技术及装备的发展,四框架两轴稳定平台系统是最佳的选择方案.     

一种微型光电吊舱结构轻量化设计及分析

随着光电吊舱相关技术的发展,以及其在无人侦察领域应用的拓宽,该类装置在结构轻量化设计方面的要求日趋严格。文中在主体采用两轴两框架结构的基础上,通过采用具有轻量化特色的结构形式及部分部件选用3D打印类塑料材料等方法,实现了对一种微型光电吊舱结构进行轻量化设计。运用三维模型在Workbench软件中对不同工况进行了有限元力学仿真,具体包括正面迎风和侧面迎风等,验证了轻量化设计的可行性。     

一种微型光电吊舱结构轻量化设计及分析

随着光电吊舱相关技术的发展,以及其在无人侦察领域应用的拓宽,该类装置在结构轻量化设计方面的要求日趋严格。文中在主体采用两轴两框架结构的基础上,通过采用具有轻量化特色的结构形式及部分部件选用3D打印类塑料材料等方法,实现了对一种微型光电吊舱结构进行轻量化设计。运用三维模型在Workbench软件中对不同工况进行了有限元力学仿真,具体包括正面迎风和侧面迎风等,验证了轻量化设计的可行性。     

直升机机载光电吊舱冷却系统的研究与实现

简要介绍了高温对直升机机载光电吊舱的危害,并探讨了直升机机载光电吊舱冷却系统的设计与实现,分析了光电吊舱的热测试。     

新型球式稳定平台内框架的模态分析与优化

针对新型球式稳定平台光电设备视轴稳定的问题和其内框架动态性能的研究,通过Pro/E软件建立了内框架与光电设备的装配三维模型,利用ANSYS Workbench软件,对新型球式稳定平台内框架进行了有限元分析。通过对内框架和光电设备进行有限元网格划分、设置各项材料参数、添加边界条件等一系列步骤,计算出了内框架的前五阶固有频率和振型,在前五阶模态振型云图中找出了内框架最薄弱的部分,从而检查出所设计的新型球式稳定平台不在关心的频率范围内发生共振,符合设计要求。研究结果表明,有限元模态分析对于优化系统的动态性能是十分有效的,它能够确保新型球式跟踪平台远离共振失效。根据计算结果提出修改意见,可以为以后新型球式稳定平台的整体动态性能的优化改善提供理论基础。     

面向无人艇的航海雷达与光电吊舱协同环境感知方法

为了提升无人艇对典型水面小目标的感知能力,本文对面向无人艇的航海雷达与光电吊舱协同环境感知方法进行了研究。首先,本文采用了高斯滤波和形态学滤波进行航海雷达图像处理;其次,本文研究了深度学习目标检测算法,提出了基于多尺度卷积融合结构和空间注意力加强的改进型单个深层神经网络(SSD)目标检测算法模型,提升对弱纹理小目标特征保持性,并在VOC2007数据集和典型水面场景下进行了验证。此外,本文提出了航海雷达与光电吊舱联合目标感知流程,对航海雷达感知目标分布图和光电吊舱感知目标分布图进行融合处理,得到最终的目标分布图,包括目标类别、方位、距离等信息。实验表明,本文的改进算法达到75.3%的平均准确率(mAP),同时保持了64.4 FPS的实时检测速度,航海雷达与光电吊舱能协同有效地对海面目标进行探测。     

飞艇吊舱结构有限元分析与试验

吊舱是飞艇的重要组成部分.通过有限元方法对飞艇吊舱结构进行静强度分析,得到飞艇吊舱的应力与位移云图.对飞艇吊舱结构进行静力学试验,并将试验结果与有限元分析结果进行对比,确认两者较为吻合.     

基于陀螺稳定平台的吊舱控制系统设计

将介绍一套基于陀螺稳定平台的吊舱控制系统,分析了吊舱系统的总体结构,着重研究了基于DSP-TMS320F28335的控制系统的硬件设计与软件实现。本系统能够准确的搜索和追踪目标,保持追踪目标的过程中视轴稳定,对隔离扰动有显著地效果。     

机载光电吊舱在电力巡线中的应用研究

机载光电吊舱作为电力巡线中的关键一环,它的发展将直接影响电力生产的效益。随着光电技术的发展,作为集电子、光学、通信、图像识别和故障诊断等一体化的光电吊舱,实际应用中应减小体积、优化结构、增强功能,实现在电力巡线中的智能化。如何进一步优化光电吊舱,提高巡线诊断的准确率并节约劳动力是现阶段机载光电吊舱研究需重点解决的问题。针对光电吊舱的国内外研究现状和应用趋势,提出了未来机载光电吊舱的优化方向和解决问题的途径,并从电力巡线应用方面分析了机载光电吊舱在未来发展研究的关键技术及软、硬件设计。     

机载高精度光电吊舱无转角隔振设计

分析了隔振器在机载光电吊舱中的作用以及对吊舱精度的影响,重点分析了飞机角振动对光电吊舱成像系统以及精度的影响,提出了一种用于机载高精度光电吊舱无转角隔振的集成化设计方法,并通过三维建模,给出了隔振装置详细设计流程。该装置可以有效隔离由光电吊舱载体引起的20 Hz以上的振动,采用双平行四边形结构设计,使隔振器只能沿X、Y、Z方向平动,而不产生转角,从而消除了隔振器转角位移对光电吊舱测角精度的影响,解决了隔振与精度之间的矛盾。