光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)作為“偵察無人機(jī)之眼”,廣泛應(yīng)用于敵情偵察、目標(biāo)定位、森林防火和人員搜救等領(lǐng)域。隨著無人機(jī)的研制水平越來越高,對(duì)光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)測(cè)量設(shè)備的探測(cè)距離越來越遠(yuǎn),分辨率越來越高,探測(cè)距離的增加和分辨率的提高對(duì)光電跟蹤平臺(tái)的控制穩(wěn)定性提出了更高要求。光電穩(wěn)定平臺(tái)的跟蹤精度與穩(wěn)定精度直接影響著整個(gè)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的成像質(zhì)量,而實(shí)際上,由于飛機(jī)本身存在多種振動(dòng)源,加之在飛行過程中外部大氣湍流也對(duì)平臺(tái)造成擾動(dòng)干擾,因此為確保光電視軸穩(wěn)定平臺(tái)使其承載的成像/跟蹤系統(tǒng)視軸相對(duì)于慣性空間保持穩(wěn)定,并隔離各種振動(dòng)造成的視軸抖動(dòng),必須對(duì)光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)進(jìn)行抗擾控制。以“小型晝夜偵察光電穩(wěn)定云臺(tái)研究”項(xiàng)目需求為依托,根據(jù)其對(duì)跟蹤精度與分辨率的新要求,本文針對(duì)機(jī)載兩軸四框架光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)的抗擾控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究。首先,對(duì)國(guó)內(nèi)外光電穩(wěn)定平臺(tái)控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了深入的調(diào)查研究,回顧了光電穩(wěn)定平臺(tái)控制技術(shù)的發(fā)展歷程,介紹了國(guó)內(nèi)外光電穩(wěn)定平臺(tái)控制技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和性能特點(diǎn)。針對(duì)機(jī)載光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)的工作環(huán)境要求和平臺(tái)光電載荷、機(jī)械結(jié)構(gòu)、伺服控制系統(tǒng)的性能要求,深入分析了各負(fù)載框架慣量與各個(gè)框架間角變... 

【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

美軍察打一體無人機(jī)示意圖

我國(guó)也不例外的將偵察無人機(jī)的研制列為國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，例如：中國(guó)首個(gè)大型無人機(jī)，如圖 1.2 所示的“天鷹”無人機(jī) 7500 米以上，巡航時(shí)間可以達(dá)到 40 小時(shí)，巡航距離 5000 公機(jī)身采用碳纖維復(fù)合材料，不僅擁有高升阻比的優(yōu)良性能，還術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵檢測(cè)、一鍵起飛、自主飛行和自主降落動(dòng)進(jìn)行目標(biāo)搜索和跟蹤，自動(dòng)實(shí)施對(duì)抗或攻擊[5]�！疤禚棥睙o人無人機(jī)領(lǐng)域自主研發(fā)的頂尖技術(shù)，其如此強(qiáng)大的功能得益于可察定位的“天鷹之眼”�！疤禚椫邸痹诩夹g(shù)上稱之為光電跟蹤電磁、紅外、激光等探測(cè)設(shè)備�！疤禚棥睙o人機(jī)裝載了具有國(guó)際偵察設(shè)備，由多種光電傳感器組成了超遠(yuǎn)距離成像系統(tǒng)。紅外間無光線識(shí)別，軌跡預(yù)測(cè)功能能夠在跟蹤目標(biāo)被遮擋后依然搜能技術(shù)可以一鍵清除玻璃反光帶來的模糊干擾。其對(duì)目標(biāo)的作即使 3 千米的高度飛行，也能清晰辨別地面行駛的汽車車牌[6廣泛，戰(zhàn)時(shí)可以進(jìn)行目標(biāo)搜索、目標(biāo)指示、目標(biāo)定位、打擊評(píng)可以進(jìn)行森林防火、地域監(jiān)察、人員搜救等任務(wù)[8]。

2 國(guó)內(nèi)外機(jī)載光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)研究現(xiàn)狀作為“無人機(jī)之眼”的機(jī)載光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤及測(cè)量比定基座的光電穩(wěn)定平臺(tái)伺服系統(tǒng)性能上的最大差異是引入了視軸穩(wěn)定控制策略用視軸穩(wěn)定技術(shù)的光電跟蹤系統(tǒng)示意圖如圖 1.3 所示。視軸穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)用陀螺儀感器等慣性穩(wěn)定器件組成速度穩(wěn)定閉環(huán)控制，對(duì)光電跟蹤穩(wěn)定平臺(tái)在慣性空間中速率進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量并調(diào)整伺服系統(tǒng)的工作狀態(tài)，穩(wěn)定視軸指向以保證 CCD 攝像機(jī)外熱像儀等測(cè)量?jī)x器獲得高質(zhì)量視頻圖像。高質(zhì)量的視頻圖像可以提高跟蹤器對(duì)脫靶量的提取精度，從而提高光電穩(wěn)定平臺(tái)的目標(biāo)跟蹤性能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于自抗擾控制技術(shù)的多自由度機(jī)械臂軌跡跟蹤[D]. 蔣臣.北京化工大學(xué) 2016
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[6]自抗擾控制器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 孟凡東.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[7]提高光纖背向散射法測(cè)量精度的方法研究[D]. 萬旭東.哈爾濱工程大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3590355