卡尔曼滤波器在光电经纬仪中的应用

为了解决光电经纬仪电视跟踪系统脱靶量滞后对控制系统跟踪精度及稳定性的影响，将预测滤波技术应用到光电跟踪系统中，提出了极坐标下卡尔曼滤波算法，目标模型采用等速运动并附有时间相关的随机加速度，增加了延时补偿。仿真结果表明，跟踪误差减小，当跟踪目标从视场消失时，控制系统按照预测的目标信息跟踪。     

预测滤波技术在光电经纬仪中的应用仿真

针对光电经纬仪的电视跟踪系统脱靶量动态滞后问题,引入了预测滤波技术,分析指出经纬仪跟踪的目标在摄像机靶面上的成像点运动为机动,且认为机动加速度服从修正瑞利分布,采用基于机动目标“当前”统计模型的自适应卡尔曼滤波算法进行误差动态补偿,仿真结果表明,该算法较传统方法不但补偿精度高且极大抑制了随机误差。     

脱靶量累加前馈补偿电视跟踪器的跟踪误差

电视跟踪系统通常采用速度、位置双闭环控制。前馈控制可以提高跟踪精度但无法实现;速度、加速度滞后补偿,跟踪精度提高有限。动态高型方法是在负反馈控制系统中增加若干积分环节以提高跟踪精度。随着目标速度的提高和光电跟踪设备自动化程度的提高,对电视跟踪器伺服系统的跟踪精度提出了越来越高的要求。本文创新性引出一种斜坡累加补偿方法,通过理论证明和仿真,指出它与动态高型技术高度相似,从而从新的角度解释了动态高型提高跟踪精度的机理,并为动态高型方法在工程上实现电视跟踪伺服系统的跟踪精度的提高提供了坚实的理论依据。     

光电经纬仪跟踪目标运动参数的一种确定方法

获取跟踪目标的运动速度、加速度可以预测目标后续的空间位置,对经纬仪持续捕获目标和地面武器系统攻击参数的确定具有重要的现实意义.在分析经纬仪跟踪空中目标原理的基础上,应用最小二乘曲线拟合法,建立目标在X,Y,Z方向的实时运动曲线方程,进而得到目标3个方向的速度、加速度与时间的函数关系,运用矢量运算确定了目标的瞬时速度、加速度参数.仿真了两台光电经纬仪交汇跟踪目标的跃升机动飞行,验证了上述方法的正确性.     

模糊控制算法在光电跟踪伺服系统中的应用

针对光电跟踪伺服系统提出了一种新的控制算法。该算法将模糊控制与经典滞后超前控制结合起来,在保持原有系统精度的前提下,使光电跟踪伺服系统的动态性能得到了极大的改善。仿真结果表明,采用该算法后系统的 ts<0.1s, σ=0。采用经典的描述函数法对模糊控制系统进行了稳定性分析,说明系统是稳定的。     

新型光学动态靶标模拟空间目标研究

  光学动态靶标是用于对光电经纬仪进行室内检测的重要设备.为检验新型光学动态靶标模拟空间飞行目标的能力,衡量其检测性能,验证其结构优点,利用Matlab软件模拟靶场常用飞行轨迹,对多种形式空间飞行目标进行仿真计算.得出靶标在模拟空间目标过程中各种参数的变化曲线,包括角度变化曲线、速度变化曲线以及加速度变化曲线;同时利用已有数据,拟合靶标俯仰角度误差曲线.仿真结果显示,新型动态靶标的速度、加速度匹配灵活,模拟目标区域广阔,模拟目标形式多样,且更加接近真实目标,与传统靶标相比,具有明显的创新性和实用性,其性能能够满足光电经纬仪室内检测的需要.利用靶标俯仰角误差曲线进行实时误差补偿的方法,为进一步提高靶标精度提供理论参考.     

直流电动机在高精度光电跟踪系统中的应用

高精度光电跟踪系统用以完成对模拟动态目标的准确跟踪 ,要求跟踪元件响应快、动态性能好、精度高 ,因此跟踪元件的性能直接影响系统的跟踪特性和精度。直流力矩电机的优点是调速性能好 ,启动转矩大。正是这一特点 ,在高精度光电跟踪系统中尝试使用直流力矩电机控制反射镜跟踪目标。高精度光电跟踪系统要求在一个较大的视场内实现对静态目标和动态目标的高精度快速跟踪。     

速度滞后补偿参数对光电伺服系统的影响分析

速度滞后补偿是一种提高光电伺服系统跟踪精度的有效方法．本文阐述了该方法的基本原理,论证了该方法不改变系统带宽的原因,并用数学方法分析了速度滞后补偿参数对伺服系统稳定性及跟踪精度的影响,指出增大比例系数或减小滤波系数都会提高系统的跟踪精度,但两者都会降低系统稳定性．同时给出了选择补偿参数的方法．通过仿真及试验验证了文中的结论．     

光电经纬仪结构动态特性研究

光电经纬仪的结构动态特性是设计光电经纬仪的重要依据。用临界转速法建立了光电经纬仪的结构动态特性模型,讨论了光电经纬仪转速与轴系横向振动固有频率的关系:光电经纬仪的临界转速在数值上与经纬仪横向自由振动的固有频率相同,且光电经纬仪的固有频率只与其轴系挠度的平方根成反比。研究表明,提高光电经纬仪伺服控制系统带宽有4个途径:1) 增大光电经纬仪的固有频率;2) 对结构谐振进行补偿;3) 使用电流反馈;4) 使用加速度和速度反馈等。     

用BP网的跟踪误差辨识建模及跟踪性能评价

提出了一种评价光电经纬仪跟踪性能的新方法.该方法采用BP网络结构进行系统辨识,得到光电经纬仪跟踪误差等效模型.为了提高BP网络训练速度,对网络进行训练时采用了LM(Levenberg-Marquardt)算法.将等效正弦信号输入等效模型中,通过对输出数据进行处理,即可获得光电经纬仪跟踪性能评价结果.利用该方法得到的等效模型估计误差均值2.587 2e-006°≈°,最大误差3.6",标准差1.6".结果表明基于BP网络辨识的等效模型能够满足跟踪性能评价要求,实现了对光电经纬仪跟踪性能进行准确评价.     

一种运动目标位置合成的快速算法

研究用经纬仪测定运动目标位置过程中的有关问题。为保证算法的实时性,采用直线插值方法。根据非整数倍周期时的偏差量,给出偏差量在整数倍周期时的带有延时作为参数的表示式。利用这一表示式,在目标作匀加速运动的前提下提出了延时的辨识方法,从而解决了目标位置合成中的难题。     

可编程动态靶标参数设计

靶标跟踪测量的技术状态由动态靶标的参数确定,对于不同型号的光电测量设备,其跟踪性能指标是不一样的,也就决定了靶标的参数是不同的.为了方便的确定动态靶标的参数,本文提出了一种通过建立可编程动态靶标的仿真模型来确定靶标参数的方法,并在某型号测量设备的实际检测中进行了验证,利用仿真模型确定的该组靶标参数产生的模拟目标完全能够满足光电经纬仪精度指标的检测要求.     

用于高空动靶饱和损伤的地面激光的最低稳速跟踪分析

由地面激光束凝视高空动靶使其饱和或损伤的凝视时间，讨论并计算出地面伺服系统方位跟踪精度及最低稳定运动速度。 给出了地面伺服系统方位跟踪速度与高空激光束移动距离之间的关系，由此得出相应结论。     

单台光电经纬仪对目标稳定跟踪的研究

针对单台光电经纬仪目标提取特性短暂失去的情况下设备平稳过渡的问题,详细研究了目标在单台经纬仪中的运动轨迹。利用已有的数据对目标的运动轨迹进行分段最佳多项式逼近与外推,实现设备的平稳过渡。结果表明,此方法可以比较理想地解决目标短时间(2-3s)内丢失情况下的对目标的稳定跟踪问题。     

光电经纬仪中的等效复合控制技术

详细阐述了复合控制和等效复合控制的基本原理 ,对等效复合控制系统进行了设计 ,分析了其在光电经纬仪中的应用 ,并介绍了一系列相应的实验结果 ,为提高经纬仪的跟踪精度提供了一个有效的方法。     

光电经纬仪测量飞行器三维坐标方法及误差分析

介绍一种用于光电经纬仪精确测量飞行器三维坐标的计算方法，该方法利用空间两异面光轴公垂线估计交会点位置，克服了常规处中的模型误差，分析了观测量误差 产生的原因并提出了改正方法，对定位测量误差进行了仿真，结果表明，利用该方法并合理布站可显著提高从标测量精度，对于机动大目标的坐标测量误差小于0．20m。