滚-仰式导引头跟踪原理

研究适用于近距格斗空空导弹的滚-仰式导引头跟踪原理。根据导引头探测器上目标的位置信息,导引头稳定平台状态及导引头与弹体间的相对运动关系,导出了导引头跟踪框架角误差信号的数学模型,以实现导引头的闭环控制。然后结合导引头的控制特点,完成了导引头控制系统的设计。结合工程实际应用,研究了导引头跟踪框架角误差简化公式的适用性,研究表明,简化公式和精确公式给控制系统性能带来的主要差别在于由简化公式得到的俯仰通道控制系统较精确公式得到的俯仰通道控制系统稍慢。其造成的影响可以通过俯仰通道与滚转通道带宽比的优化设计来补偿。分析表明,实际应用中可以采用简化公式求导引头跟踪框架角增量,实现导引头的闭环控制。     

滚仰式红外导引头视线角速率提取方法研究

由于滚仰式导引头的结构特殊性,制导控制系统需要的视线角速率信息是不能够直接测量得到的,因此提出了一种基于跟踪微分器的视线角速率提取方法.根据滚仰式导引头的结构特点,分析了滚仰式导引头的运动学原理,并根据滚仰式导引头的结构推导出视线角与弹体姿态角、框架角和失调角的关系,然后设计了有限时间收敛跟踪微分器求解视线角速率信息.经数字仿真,对比了直接差分法和跟踪微分器法对视线角速率的提取效果,证明了利用跟踪微分器提取视线角速率的有效性.     

变焦对光学经纬仪测角精度的影响分析

阐述了光学经纬仪的调焦系统的组成及结构原理,采用模拟脱靶量和高低角的变化,仿真了方位角和高低角的测角误差,给出了变焦对测角精度的影响的规律,为经纬仪研制单位提供了经验借鉴,为光学经纬仪的靶场验收提供了依据.     

基于跟踪微分器的滚仰式成像导引头视线角速率估计

针对滚仰式半捷联成像导引头难以直接获得精确的视线角速率这一问题,提出利用弹体姿态角速率、失调角、框架滚仰角等信息解算出惯性系下的视线角的方法.针对解算出的惯性系下的视线角,通过选择合适的跟踪微分器提取出惯性系下的视线角速率信息.仿真试验表明,选择合适的跟踪微分器能够在大背景噪声下对惯性系下解算出的视线角连续平滑地微分,进而可得到精确的视线角速率.     

F-Theta光学镜头的畸变标定及测角精度分析

对于精密测角定位系统来说,畸变的存在会直接 影响测量的几何精度,因此需要对光学系统进行畸变标定以 便于后期的畸变校正。为了解决F-Theta光学镜头的畸变标定 问题,建立了一种基于精密测角法的标定系统,并详细论述了畸变标定过 程。通过实验测得了视场与绝对畸变量之间的关系。利用基于曲线拟合的最小 二乘逼近方法求解出了F-Theta光学镜头的焦距。最后对F-Theta光 学镜头的测角精度进行了分析。结果表明,该镜头满足秒级测角精度的要求。     

滚仰式平台标准口字形搜索的四元数法实现

按照标准图像搜索是红外导引平台的重要功能之一,能够弥补小视场,提高导引头截获目标能力。对于滚仰式两轴平台,分析了采用两轴依次扫描实现标准图像搜索方法所引起的图形畸变。利用四元数递推求解球面直线约束方程,提出了一种分段搜索实现方法,实现了标准口字型的搜索图形;该分段实现方法实现约束少,计算量少,高效解决了分段逼近搜索的求解问题。使用MATLAB 搭建了虚拟仿真模型验证了分段搜索方法的有效性;该方法不仅可以实现前半球视场任意位置标准口字形搜索,并可推广至相类似导引头中实现任意形状的搜索图形。     

激光测角装置光学系统设计与验证

首先对激光测角原理进行了分析介绍,结合激光测角装置大瞬时视场、大线性区范围和高测角精度的要求,通过研究和分析激光测角装置光学系统像差控制方法,针对特定激光测角装置光学设计要求,通过对光学系统设计参数的分解,利用光学设计软件设计了一套激光测角装置光学系统,针对设计结果提出全面的设计结果评价方法,分别对光斑直径、光斑圆规则度、畸变、能量分布均匀性等设计结果参数进行评价,并利用设计的验证方法对测角范围、线性区范围和测角精度进行仿真验证,仿真验证结果表明设计光学系统测角范围可达±18°,线性区范围可达±7°,测角精度小于3 mrad,满足测角装置对测角范围、线性区范围和测角精度的要求。     

基于光学杠杆原理的炮口扰动角测试方法研究

针对小口径火炮性能测试时难于准确测量炮口扰动角度的问题,提出了基于光学杠杆原理的非接触式炮口扰动角测量方法。根据小口径火炮发射过程中的振动规律,建立修订了炮口扰动角与光电位置传感器(PSD)二维坐标间的数学模型,并在实验室条件下,搭建模拟实验系统,验证了光学杠杆理论模型的合理性、准确性。为系统测试功能的最终实现奠定了数学基础,为测量火炮炮口扰动角及其振动规律提供了重要参考。     

小波分析在单脉冲雷达测角精度的应用

简要介绍了小波分析的主要理论,对单脉冲雷达测角随机误差进行了归纳分析,对单脉冲伺服系统中如何应用小波预处理器,提高其角度测量精度进行了理论上分析和工程实现上的论证。     

空间CCD相机测角精度测量方法研究

利用高精度转台、单轴速率位置转台控制单元、双坐标自准值仪、平行光管、高亮度LED光源及星点板构建地面试验室测量系统进行测量空间CCD相机的测角精度.在数据与图像处理过程中,使用了暗电流定标去噪和将二维图像转换为一维的目标星点粗定位的预处理方法,并提出适用于本实验的星点细分定位算法.通过实际测量实验,测得的测角精度不高于0.2\     

激光导引头对目标测角精度的研究

激光探测器精确测量目标的方位角是导引头导向目标的必要条件,当前缺乏对该精度的理论研究,因此针对激光导引头的测角精度进行了研究.首先建立了制导激光的大气传输模型,并验证了导引头激光探测器接收到的制导信号光斑为均匀光斑;而后基于激光探测器检测目标方位角的基本原理,推导了目标方位角检测精度与光斑半径、光斑中心位置和信噪比的关系;最后通过仿真分析了不同因素对目标方位角检测精度的影响.结果表明:减小光斑半径、缩短光斑质心到光敏面中心的距离、增大探测器光学系统焦距、提高信噪比,均可以提高导引头对目标的测角精度.     

雷达导引头角闪烁抑制算法研究

角闪烁是雷达目标的固有特性,特别是在近距制导时,角闪烁是影响毫米波末制导雷达角跟踪精度的主要因素之一,可能使脱靶量增加,甚至导致目标丢失。本文在阐述角闪烁形成机理及其对末制导角跟踪精度影响的基础上,提出了一种基于距离高分辨和α-β-γ滤波以及角通道滤波后处理的近距离角闪烁抑制算法,并利用跑车跟踪仿形坦克目标实测数据验证了该算法的有效性。     

捷联导引头视线角速率估计算法

研究了一种用于估计制导弹药与目标之间的视线角速率算法的推导与实现.低成本的捷联导引头的测量信息中包含了弹目在相对运动中形成的视线角和弹体姿态两部分信息,首先设计解耦算法将弹体姿态信息去除,然后采用扩展卡尔曼滤波(EKF)以及α-β滤波这两种算法分别对视线角和视线角速率进行估计,最终的仿真结果表明采用EKF算法能比α-β...     

雷达导引头视线角速度半实物仿真

本文介绍了基于综合视线法的雷达导引头视线角速度输出仿真,并用Simulink进行相应的仿真验证。同时,给出了一种低成本雷达导引头半实物仿真方法及其系统组成,并利用该系统对本视线角速度输出方法进行半实物仿真。仿真结果表明,利用所介绍的导引头视线角速度仿真方法可以满足系统的实际使用要求。     

一种在被动导引头中检测及估计两源的方法

研究了被动雷达单脉冲导引头主波束内存在两噪声调频干扰源时,对两辐射源进行检测并作角估计的方法。仿真结果表明:奈曼-皮尔逊检测方法和矩方法可实现导引头主波束内两辐射源的检测及较好的角估计。     

基于模糊自适应PID算法的寻北仪转位控制

转位控制方案设计是寻北仪系统设计中一个极其重要的环节,转位机构的转位精度必须满足陀螺寻北的精度要求.该文结合传统PID控制和模糊控制的优点,在以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的硬件系统中设计了基于模糊自适应PID算法的寻北仪转位控制器,充分发挥了两者的优势,并在Matlab/Simulik中建立了该系统模型,为模糊规则和PID初始参数的选取提供了依据.实验结果表明,该转位系统的转位精度可以满足寻北仪寻北精度的要求.     

Angular Position Determination of Spacecraft by Radio Interferometry

This paper describes a variety of interferometric techniques that may be used for measuring the angular location of a spacecraft with respect to natural celestial radio sources or another spacecraft. The differential propagation time-delay techniques largely cancel the common error sources and normally achieve low angular coordinate errors. Currently, the accuracy of the techniques are in the 1-2 nrad range for observations with a duration of one hour and 3-6deg of mean angular separation between the spacecraft and the reference sources at X-band frequencies. There are various possible ways to implement the differential angular measurements depending upon the determination of the phase cycle ambiguities associated with the differential propagation time delays of remote sources. There are methods that utilize a sufficiently large range of observing frequencies and others that rely upon the spatial arrangement of the receiving system and the rotation of the terrestrial platform. We summarize the methodologies and the advantages and disadvantages of the various techniques.     

大型结构角度变形测量中的光学方法

根据工程实践中大型结构三维角度变形的产生原因和测量需要,对目前能实际应用到工程场合的光学小角度测量方法的研究现状进行了叙述和分析,着重介绍了自准直法,偏振光法、光源靶标法、莫尔条纹法、像形畸变法、摄影摄像测量法等,对比各方法的特点,探讨了光学三维角度变形测量技术面临的问题和未来的发展趋势。