【摘要】：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用需求的不斷變化,光電跟蹤設(shè)備逐漸成為一個融合多領(lǐng)域,多學(xué)科的技術(shù)產(chǎn)物。天文定位定向技術(shù)的應(yīng)用,使光電跟蹤設(shè)備的跟蹤精度得以進一步提升,讓設(shè)備的跟蹤精度在長時間維持在角秒級內(nèi)。但天文技術(shù)也存在缺陷,其姿態(tài)輸出頻率在百赫茲以內(nèi),無法滿足特定場合下的應(yīng)用需求。尤其在地基情況下,天文技術(shù)的使用易受大氣湍流和天候的影響,當(dāng)遇到空間弱目標(biāo)探測或遮擋問題時,低姿態(tài)輸出頻率或?qū)?dǎo)致跟蹤精度下降,甚至造成目標(biāo)丟失。本課題提出了一種基于天文/慣性的視軸指向姿態(tài)測量方案。慣性技術(shù)由于其具有強自主性,即在完成初始對準(zhǔn)后,其后不再需要外部數(shù)據(jù)的輸入即可完成對姿態(tài)高頻率的持續(xù)測量。天文技術(shù)/慣性技術(shù)的結(jié)合,具有以下兩個優(yōu)點:1、慣性組件采樣頻率較高,具有良好的動態(tài)性,將其與天文定位定向技術(shù)結(jié)合,可有效提高設(shè)備視軸指向姿態(tài)數(shù)據(jù)的更新速率;2、當(dāng)天文定位定向技術(shù)姿態(tài)數(shù)據(jù)輸出頻率下降時,慣性定姿技術(shù)可給出間隔時間內(nèi)的設(shè)備視軸指向的姿態(tài)信息;本課題基于慣性定姿技術(shù)與天文定姿技術(shù),對光電跟蹤系統(tǒng)視軸指向的姿態(tài)測量方法進行研究。在學(xué)習(xí)相關(guān)原理的基礎(chǔ)上,首先仿真建立了測量器件誤差模型,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)姿態(tài)解算方法給出視軸指向的姿態(tài)信息;其次,開展組合姿態(tài)測量技術(shù)研究,通過仿真實驗對慣性/天文組合定姿方案的可行性進行驗證�；趯嵨锲脚_,進一步對課題方案的有效性進行驗證。以二軸光電跟蹤設(shè)備作為實驗平臺,將慣性敏感元件捷聯(lián)到設(shè)備的鏡筒上,對視軸指向進行測量,解算出相應(yīng)的姿態(tài)角。使用設(shè)備對空間目標(biāo)進行跟蹤,記錄下慣性姿態(tài)數(shù)據(jù)和天文姿態(tài)數(shù)據(jù),分別基于簡單組合方式和最優(yōu)估計組合方式對設(shè)備視軸指向進行姿態(tài)測量,完成了實物平臺下組合定姿實驗,驗證了組合定姿算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V556;TP212

【參考文獻】

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本文編號：2716666