【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(gè)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(jìn)一步提升,讓設(shè)備的跟蹤精度在長(zhǎng)時(shí)間維持在角秒級(jí)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(chǎng)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(cè)或遮擋問題時(shí),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(cè)量方案。慣性技術(shù)由于其具有強(qiáng)自主性,即在完成初始對(duì)準(zhǔn)后,其后不再需要外部數(shù)據(jù)的輸入即可完成對(duì)姿態(tài)高頻率的持續(xù)測(cè)量。天文技術(shù)/慣性技術(shù)的結(jié)合,具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):1、慣性組件采樣頻率較高,具有良好的動(dòng)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(shí),慣性定姿技術(shù)可給出間隔時(shí)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(duì)光電跟蹤系統(tǒng)視軸指向的姿態(tài)測(cè)量方法進(jìn)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(cè)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(cè)量技術(shù)研究,通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)慣性/天文組合定姿方案的可行性進(jìn)行驗(yàn)證�；趯�(shí)物平臺(tái),進(jìn)一步對(duì)課題方案的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。以二軸光電跟蹤設(shè)備作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將慣性敏感元件捷聯(lián)到設(shè)備的鏡筒上,對(duì)視軸指向進(jìn)行測(cè)量,解算出相應(yīng)的姿態(tài)角。使用設(shè)備對(duì)空間目標(biāo)進(jìn)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(jiǎn)單組合方式和最優(yōu)估計(jì)組合方式對(duì)設(shè)備視軸指向進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量,完成了實(shí)物平臺(tái)下組合定姿實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了組合定姿算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V556;TP212

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 嚴(yán)恭敏;翁浚;楊小康;秦永元;;基于畢卡迭代的捷聯(lián)姿態(tài)更新精確數(shù)值解法[J];宇航學(xué)報(bào);2017年12期

2 范城城;王密;楊博;金淑英;潘俊;常學(xué)立;;一種星敏感器/陀螺地面高精度組合定姿與精度驗(yàn)證方法[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2016年11期

3 萬曉鳳;康利平;余運(yùn)俊;林偉財(cái);;互補(bǔ)濾波算法在四旋翼飛行器姿態(tài)解算中的應(yīng)用[J];測(cè)控技術(shù);2015年02期

4 陳航科;張東升;盛曉超;王凱;;基于Kalman濾波算法的姿態(tài)傳感器信號(hào)融合技術(shù)研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年12期

5 袁彥紅;尹海寧;范蕾懿;張巧云;;螢火一號(hào)火星探測(cè)器MEMS陀螺姿態(tài)確定技術(shù)[J];上海航天;2013年04期

6 劉先杰;嚴(yán)育才;;光纖陀螺儀的零偏分析與補(bǔ)償[J];機(jī)械與電子;2013年01期

7 張力軍;錢山;蔡洪;張士峰;;Kalman濾波中連續(xù)系統(tǒng)離散化的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)[J];飛行器測(cè)控學(xué)報(bào);2010年02期

8 譚漢清;劉壘;;慣性/星光組合導(dǎo)航技術(shù)綜述[J];飛航導(dǎo)彈;2008年05期

9 王立冬;張春熹;;光纖陀螺在慣導(dǎo)系統(tǒng)中的建模及其應(yīng)用[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2006年04期

10 寧曉琳;房建成;;一種基于UPF的月球車自主天文導(dǎo)航方法[J];宇航學(xué)報(bào);2006年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 伍雁雄;高精度星敏感器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2015年

2 沈博昌;基于半球諧振陀螺儀與星敏感器的衛(wèi)星姿態(tài)確定[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 馬芮;基于微慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差分析和補(bǔ)償技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2010年

4 吉桐伯;地平式光測(cè)跟星系統(tǒng)天頂盲區(qū)及跟蹤算法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 沈冰;虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的延時(shí)感與立體感的研究[D];東華大學(xué);2016年

2 陳偉;基于四元數(shù)和卡爾曼濾波的姿態(tài)角估計(jì)算法研究與應(yīng)用[D];燕山大學(xué);2015年

3 王彥坤;MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

4 王鵬;船舶綜合導(dǎo)航多源信息融合技術(shù)研究[D];江蘇科技大學(xué);2014年

5 陳軍;基于星敏感器/陀螺的衛(wèi)星姿態(tài)確定技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

6 丁君;基于微慣性傳感器的姿態(tài)算法研究[D];上海交通大學(xué);2013年

7 祝苗苗;無陀螺捷聯(lián)慣性裝置/星敏感器組合導(dǎo)航方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

8 司宏源;超視距空空導(dǎo)彈導(dǎo)航精度分析及誤差分配技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

9 吳志華;基于星敏感器/陀螺組合定姿系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

10 司勝營(yíng);星光/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)分析與研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2716666