本文選題：航空相機(jī) + 視軸穩(wěn)定�。� 參考：《中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)》2015年碩士論文

【摘要】：航空相機(jī)作為獲取地面信息的重要手段之一,近年來已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。寬視場的航空相機(jī)因其較高的成像覆蓋范圍,逐漸成為市場的主流。本文結(jié)合研究室項目需求,設(shè)計了一種以 DSP+FPGA‖為核心的輕型寬視場航空相機(jī)穩(wěn)定與掃描控制系統(tǒng),系統(tǒng)以TMS320F28335為主控制器,以EP3C25F256型FPGA為輔控制器,實現(xiàn)了視軸穩(wěn)定和相機(jī)擺動掃描兩大功能。課題研究的主要內(nèi)容有以下四個方面:1、研究了控制系統(tǒng)的組成,主要器件以及視軸穩(wěn)定和畫幅式相機(jī)擺掃成像的工作原理,并分析了影響控制系統(tǒng)性能的主要因素。2、基于工程化的設(shè)計方法設(shè)計了電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)三環(huán)路控制器,并采用改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法對控制器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,同時設(shè)計了 S型+梯形‖的電機(jī)擺掃運行曲線。3、搭建了DSP+FPGA的雙核控制器的軟硬件系統(tǒng),利用FPGA實現(xiàn)了光纖陀螺儀和光電編碼器的數(shù)據(jù)采集及其數(shù)據(jù)的中值濾波,利用FIFO實現(xiàn)了DSP與FPGA之間的通信,并在DSP中實現(xiàn)了積分分離的數(shù)字式PID算法。4、進(jìn)行了軟硬件聯(lián)調(diào)實驗。實現(xiàn)結(jié)果表明,設(shè)計的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對擾動的隔離以及相機(jī)的擺動掃描,具有一定的工程實際應(yīng)用價值。論文的最后對整個控制系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié),并指出了需要改進(jìn)的地方。
[Abstract]:As one of the important means to obtain ground information, aerial camera has been widely used in military and civilian fields in recent years. Wide-field aerial camera has become the mainstream of the market because of its high imaging coverage. In this paper, according to the requirements of the research project, a light wide-field aerial camera stability and scanning control system is designed, which takes DSP FPGA as the core. The system takes TMS320F28335 as the main controller and EP3C25F256 FPGA as the auxiliary controller. The two functions of stabilizing the axis of view and scanning the camera swing are realized. The main contents of the research are as follows: 1. The composition of the control system, the main devices and the working principles of the imaging of the stable axis of view and the swing imaging of the frame camera are studied. The main factors affecting the performance of the control system are analyzed. Based on the engineering design method, the three-loop controllers of current loop, velocity loop and position loop are designed, and the parameters of the controller are optimized by using the improved particle swarm optimization algorithm. At the same time, the sweep running curve of electric motor with S-type trapezoid is designed. The hardware and software system of dual-core controller of DSP FPGA is built, and the data acquisition and median filter of optical gyroscope and photoelectric encoder are realized by FPGA. The communication between DSP and FPGA is realized by using FIFO, and the digital PID algorithm. 4 is implemented in DSP. The hardware and software combination experiment is carried out. The results show that the designed control system can isolate the disturbance and scan the camera swing, and it has some practical application value. At the end of the paper, the whole control system is summarized, and the improvement is pointed out.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V445.8

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣定定,李開端,王尚強(qiáng);某型航空相機(jī)的可靠性檢測研究[J];電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗;2004年05期

2 丁亞林;;《航空相機(jī)技術(shù)》專題文章導(dǎo)讀[J];光學(xué)精密工程;2007年11期

3 姜偉;申德新;馬寧;王立波;;航空相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的耐蝕性消光涂裝方法[J];電鍍與涂飾;2008年11期

4 史磊;金光;田海英;陳志超;;航空相機(jī)的自準(zhǔn)直自動檢焦方法研究[J];光學(xué)精密工程;2008年12期

5 耿文豹;翟林培;丁亞林;趙秀影;;航空相機(jī)的像面旋轉(zhuǎn)特性分析[J];紅外與激光工程;2008年06期

6 吳小霞;楊洪波;劉宏偉;王富國;;航空相機(jī)的模態(tài)分析及軸承模型的修改[J];計算機(jī)仿真;2008年05期

7 王俊善;翟林培;丁亞林;王曉軍;肖占全;;航空相機(jī)的像旋轉(zhuǎn)特性分析及其補(bǔ)償方法[J];紅外與激光工程;2008年03期

8 錢義先;高曉東;梁偉;;高分辨率航空相機(jī)隔振系統(tǒng)動力學(xué)特性分析[J];長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年03期

9 苗用新;張X;郭勁;;航空相機(jī)減震系統(tǒng)設(shè)計[J];激光與紅外;2008年11期

10 李興;安志勇;;航空相機(jī)分辨率檢測系統(tǒng)的總體方案[J];科技信息;2009年09期

相關(guān)會議論文 前6條

1 姬琪;;航空相機(jī)用動態(tài)目標(biāo)發(fā)生器穩(wěn)速精度測量不確定度分析[A];第十四屆全國光學(xué)測試學(xué)術(shù)討論會論文（摘要集）[C];2012年

2 韓冰;何煦;陳琦;張曉輝;;航空相機(jī)動態(tài)照相分辨率測試設(shè)備的研究[A];第十二屆全國光學(xué)測試學(xué)術(shù)討論會論文（摘要集）[C];2008年

3 方俊永;劉學(xué);鄭蘭芬;童慶禧;;多模態(tài)航空數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)研制和試驗[A];第十五屆全國遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2005年

4 劉建東;趙育良;;海軍航空偵察裝備檢測維護(hù)探析[A];航空裝備保障技術(shù)及發(fā)展——航空裝備保障技術(shù)專題研討會論文集[C];2006年

5 周興義;韓冰;何煦;;動態(tài)分辨率模擬檢測裝置的研制[A];第十二屆全國光學(xué)測試學(xué)術(shù)討論會論文（摘要集）[C];2008年

6 段福洲;;近地輕型數(shù)碼航空攝影測量系統(tǒng)進(jìn)展與展望[A];中國地理學(xué)會百年慶典學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 本報特約撰稿 王庚旭;運八巡邏機(jī):航拍萬里海疆[N];中國國防報;2012年

2 記者 束洪福;我國無人機(jī)低空航測技術(shù)取得重大突破[N];科技日報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 樊越;航空相機(jī)光機(jī)熱分析與熱控技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2013年

2 張雪菲;狀態(tài)觀測器在航空相機(jī)俯角控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2012年

3 付金寶;干擾觀測器和先進(jìn)控制在航空相機(jī)位角系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2013年

4 汪旋;基于圖像處理的航空相機(jī)自準(zhǔn)直檢調(diào)焦技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2014年

5 楊守旺;基于音圈電機(jī)驅(qū)動的航空相機(jī)像面掃描系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

6 白雪梅;全景航空相機(jī)動態(tài)分辨率檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2009年

7 鄭麗娜;航空相機(jī)高精度速高比測量技術(shù)的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2013年

8 段潔;中高空面陣CCD航空相機(jī)操縱系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2014年

9 趙嘉鑫;基于TDI探測器的航空相機(jī)像移模型及調(diào)光算法研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2015年

10 劉志明;長焦距斜視航空相機(jī)圖像拖影與扭曲補(bǔ)償技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王康;基于故障樹分析法的航空相機(jī)故障診斷技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2008年

2 李玉瑤;航空相機(jī)物鏡的設(shè)計研究[D];長春理工大學(xué);2010年

3 崔琳;航空相機(jī)操縱器圖像處理技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2010年

4 付饒;航空相機(jī)地面景物模擬系統(tǒng)研究[D];長春理工大學(xué);2010年

5 夏啟明;航空相機(jī)動態(tài)分辨率檢測系統(tǒng)研究[D];長春理工大學(xué);2010年

6 張榮;基于小波網(wǎng)絡(luò)的航空相機(jī)電源系統(tǒng)測試與通信技術(shù)[D];長春理工大學(xué);2011年

7 吳迪;寬光譜大視場航空相機(jī)無限遠(yuǎn)目標(biāo)模擬系統(tǒng)設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2012年

8 歐淇源;航空相機(jī)性能檢測裝置地面場景模擬系統(tǒng)設(shè)計[D];吉林大學(xué);2015年

9 范新明;輕型寬視場航空相機(jī)穩(wěn)定與掃描控制技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2015年

10 李明;全景航空相機(jī)多無限遠(yuǎn)目標(biāo)模擬裝置測試技術(shù)研究[D];長春理工大學(xué);2010年

，

本文編號：1888096