最近幾十年來,航空成像與測(cè)量技術(shù)逐漸發(fā)展起來,作為一項(xiàng)新興的技術(shù),航空成像與測(cè)量技術(shù)包含了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,它利用航空機(jī)載光學(xué)系統(tǒng)和光電耦合器件來偵察和測(cè)量地面的景物信息,主要應(yīng)用于戰(zhàn)前對(duì)敵方地面目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行偵察以及戰(zhàn)后對(duì)我方的軍事打擊進(jìn)行評(píng)估,是獲取軍事情報(bào)的重要手段之一,對(duì)我國(guó)的軍事及國(guó)防領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的意義。航空偵察相機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活、時(shí)效性高、目的性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),成為了主要的航空成像手段之一。航空偵察相機(jī)在工作時(shí)由于飛行器的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致視軸與目標(biāo)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生前向像移。這就需要對(duì)視軸進(jìn)行補(bǔ)償。另外,航空偵察相機(jī)在工作時(shí)的環(huán)境復(fù)雜多變,飛行器飛行時(shí)姿態(tài)的變化以及發(fā)動(dòng)機(jī)本身的振動(dòng)都會(huì)給系統(tǒng)帶來巨大的、難以預(yù)測(cè)的外部擾動(dòng),導(dǎo)致相機(jī)視軸的抖動(dòng),致使拍攝圖片的分辨率下降。另外航空偵察相機(jī)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)本身也存在死區(qū)、飽和以及摩擦力不均勻等非線性問題,難以獲得被控對(duì)象的精確模型。傳統(tǒng)的PID控制方法無法估計(jì)系統(tǒng)的外部擾動(dòng),對(duì)于系統(tǒng)參數(shù)變化所帶來的內(nèi)部擾動(dòng)也無法處理,控制效果不理想。本文以某型號(hào)長(zhǎng)焦距全景式線陣TDI-CCD航空偵察相機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)位角速度控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,對(duì)視軸進(jìn)行補(bǔ)償... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?２位角控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖??

?第２章系統(tǒng)模型分析與辨識(shí)???反射鏡以一定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。??給定速度＋．?位角?ＰＷＭ?功率?直流力矩位角反射鏡速度??￣＾控制器?＊產(chǎn)生?？放大?＂電機(jī)?｜?＂????傳感器?＾?Ｉ??（Ｋ縲儀）??圖２．?２位角控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖??２．?１．２位角速度控制系統(tǒng)性能要求??航空偵察相機(jī)的成像過程主要分為定位狀態(tài)、升速狀態(tài)和穩(wěn)速狀態(tài)三個(gè)狀??態(tài)。處于定位狀態(tài)時(shí)，航空偵察相機(jī)處于待命狀態(tài)下，航空偵察相機(jī)不對(duì)目標(biāo)??進(jìn)行成像，位角反射鏡在初始位置保持靜止；升速狀態(tài)時(shí)，航空偵察相機(jī)收到??成像指令，航空偵察相機(jī)開始進(jìn)行成像前的準(zhǔn)備工作，位角反射鏡由靜止開始??做加速轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸達(dá)到成像所需的補(bǔ)償速度；穩(wěn)速狀態(tài)時(shí)，位角反射鏡保持勻??速轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)由于飛行器前向位移所產(chǎn)生的前向像移進(jìn)行補(bǔ)償，并且為了較少圖??像扭曲和拖動(dòng)，要求滿足在一個(gè)采樣時(shí)間內(nèi)，補(bǔ)償后的前向像移的移動(dòng)量需要??小于０．５個(gè)ＣＣＤ像元的尺寸；之后再次進(jìn)入定位狀態(tài)，位角反射鏡回到初始位??置。這就對(duì)航空偵察相機(jī)位角速度控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和控制精度產(chǎn)生了一定??的要求。??１．位角速度控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間要求。??航空偵察相機(jī)位角控制系統(tǒng)的時(shí)序圖如圖２．?３所示。??ｒｍｒｎ記位狀態(tài)?Ｆ３Ｘ１?ｒ｜．速狀態(tài)?ｔＴｗｌ穩(wěn)速狀態(tài)??？周拍照幵始仿巧??Ｉ?１Ｉ???ＬＴ＾ＴＪ?Ｕ—｜?ｒＵ＾??位角狀態(tài)丨｜???Ｉ?Ｉ???ｉｉｉｍｉｉｉｉｉｉ＾＾?八：Ｉ?ｉｍｉｉｉｎｎｉ＾Ｎ?＇??—？ｉ???１１０ｍｓ?４００ｍｓ??圖２．?３位角控制系統(tǒng)時(shí)序圖??當(dāng)一周拍照開始信號(hào)處于高電平信號(hào)時(shí)，航空

?第２章系統(tǒng)模型分析與辨識(shí)???■４０?＇?＜?＜?＇?ｉｔ；?ＩＩ?■?｜?｜?１?．?Ｉ??＼??？５５?－?－??ｒ?＼?－??－＊?－６５?－?Ｎｖ?－??－７０?Ｎ．??Ｖ??－７５??〃?＼??．８５?＊?ｉｉ．ｉｉｉ．ｔｉ?ｉ?Ｉ?１?．?Ｉ?Ｉ?ｔ?１?Ｉ?Ｉ?｜?｜?Ｉ?｜?＼?，?ｉ?（，??１０＇＇?１０°?１〇＇?１０２?１０ｓ??ｗ（ｒａｄ／ｓ）??圖２．?４航空偵察相機(jī)位角控制系統(tǒng)幅頻特性曲線??從圖２．４中我們可以看出，航空偵察相機(jī)位角速度控制系統(tǒng)的兩個(gè)極點(diǎn)分??別為２７０和６，于是，我們得到航空偵察相機(jī)位角控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如公式??（２．?１４）所示：??Ｑ（ｓ）?＿?９?＿?９??＾（ｓ）?￣（ｓ?＋?２７０）？?（ｓ?＋?６）?＿?ｓ２?＋?２７６ｓ?＋１６２０?（?２．?１４）??其中Ｑ所表示的是航空偵察相機(jī)位角反射鏡的旋轉(zhuǎn)角速度，單位為：°?／Ｓ；?Ｕ??所表示的是直流力矩電機(jī)的輸入電壓，單位為：Ｖ。??進(jìn)一步地，我們通過公式（２．４）可以得到航空偵察相機(jī)位角速度控制系統(tǒng)??的狀態(tài)方程如公式（２．?１５）所示：??Ｘｊ?０?１?Ｘｊ?０??ｘ２?￣?－１６２０?－２７６?Ｘ，?９??「ｎ?（２．?１５）??？＝［１?０］?Ｘｌ??ＬＸ２＿??公式（２．１５）中的ＸｊＫ表示的狀態(tài)是航空偵察相機(jī)位角反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；??ｘ２所表示的狀態(tài)是航空偵察相機(jī)位角反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度。??２．?４本章小結(jié)??本章首先對(duì)航空偵察相機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，包括的位角系統(tǒng)和俯角系統(tǒng)兩??大部分，俯角控制

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自抗擾控制技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 段永杰,王江磊,陳仁濤.  決策探索(中). 2018(07)
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片振動(dòng)特性試驗(yàn)研究[J]. 楊文鑫,蔡增杰,陸錦斌,王彥芳.  裝備環(huán)境工程. 2018(02)
[3]基于廣義預(yù)測(cè)控制和擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)控制[J]. 劉旭東,李珂,孫靜,符曉玲,張承慧.  控制理論與應(yīng)用. 2015(12)
[4]自抗擾控制思想探究[J]. 高志強(qiáng).  控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
[5]國(guó)外航空偵察相機(jī)的發(fā)展情況[J]. 李波,孫崇尚,田大鵬,王昱棠,黃厚田.  現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2013(02)
[6]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制的航空相機(jī)前向像移補(bǔ)償方法研究[J]. 仲崇亮,丁亞林,付金寶.  兵工學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]航空相機(jī)鏡筒位置控制的擾動(dòng)估計(jì)與補(bǔ)償[J]. 黃浦,修吉宏,李軍,陳黎,楊秀麗.  光學(xué)精密工程. 2012(04)
[8]半模機(jī)翼振動(dòng)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究[J]. 解亞軍,葉正寅,高永衛(wèi).  航空工程進(jìn)展. 2012(01)
[9]自抗擾控制縱橫談[J]. 黃一,薛文超,趙春哲.  系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 2011(09)
[10]國(guó)外傳輸型航空相機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 許永森,田海英,惠守文,董斌,丁亞林.  光機(jī)電信息. 2010(12)

博士論文
[1]基于干擾觀測(cè)器的航空相機(jī)俯角控制系統(tǒng)的研究[D]. 李昕陽.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) 2014
[2]長(zhǎng)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]. 劉志明.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) 2014
[3]干擾觀測(cè)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]. 付金寶.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） 2013
[4]狀態(tài)觀測(cè)器在航空相機(jī)俯角控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張雪菲.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） 2012

碩士論文
[1]某航空相機(jī)穩(wěn)定平臺(tái)特性分析與控制研究[D]. 孫洪宇.吉林大學(xué) 2018
[2]快速反射鏡結(jié)構(gòu)分析及控制器設(shè)計(jì)[D]. 田智煒.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[3]基于機(jī)載光電測(cè)量系統(tǒng)的目標(biāo)定位精度研究[D]. 趙濱.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]機(jī)載光電測(cè)量系統(tǒng)引導(dǎo)及定位技術(shù)研究[D]. 王姝.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2009
[5]航空相機(jī)掃描反射鏡系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 付蕓.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） 2003



本文編號(hào)：3494769