应用压电陀螺的舰载电视跟踪仪视轴稳定问题研究

发布时间：2017-04-14 01:20

  本文关键词：应用压电陀螺的舰载电视跟踪仪视轴稳定问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 近年来，随着对武器跟踪系统要求的不断提高，对电视跟踪仪的的视轴稳定的要求也日趋严格。视轴变化将引起跟踪瞄准系统的误差。目前舰载电视跟踪系统多采用直接把电视跟踪仪安装在舰船甲板上。由于舰船的艏摇、纵摇、横摇等引起舰船姿态的变化以及风阻力矩的作用，对跟踪系统的视轴稳定性产生明显影响。为了克服这一影响，电视跟踪仪伺服控制系统的船摇自稳定问题就成为实现新的测控方案的关键所在。 本文详细分析了舰船摇摆对视轴稳定的影响，通过理论推导和仿真分析论证了采用速率陀螺测量并前馈舰船摇速度信号将极大的提高舰载电视跟踪仪的跟踪精度。同时对采用的稳定元件压电速率陀螺的原理作了详细的介绍，并针对CS61A-3型压电陀螺作了一系列的性能测试，，对这种新型陀螺进行了有益的尝试。同时本文介绍了系统的软硬件设计，并给出了实验结果。
【关键词】：压电陀螺 视轴稳定 前馈技术 隔离度
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：U666
【目录】：

• 摘要5-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 前言8-11
• 1.1 电视跟踪仪简介8-9
• 1.2 国内外电视跟踪仪技术发展现状及趋势9
• 1.3 舰载电视跟踪系统的特点及其关键技术9
• 1.4 本论文的主要研究内容及其意义9-11
• 第二章 舰船摇摆对视轴稳定的影响及视轴稳定的基本原理11-16
• 2.1 舰船摇摆引起的甲板上电视跟踪仪视轴速度扰动的推导11-14
• 2.1.1 坐标系符号及相关参数的规定11-12
• 2.1.2 舰船姿态角及正向规定12
• 2.1.3 视轴指向稳定方程12-13
• 2.1.4 舰船摇摆引起的视轴附加角速度13-14
• 2.2 船摇稳定方法14-16
• 2.2.1 依靠舰载罗经船摇数据进行稳定14-15
• 2.2.2 采用速率陀螺的稳定方法15-16
• 第三章 电视跟踪伺服系统设计16-39
• 3.1 引言16
• 3.2 稳定元件的选择16-27
• 3.2.1 挠性陀螺16-18
• 3.2.2 光纤陀螺18
• 3.2.3 压电速率陀螺18-21
• 3.2.4 压电陀螺性能实验21-26
• 3.2.5 几种陀螺的比较26-27
• 3.3 电视跟踪仪跟踪伺服系统设计27-34
• 3.3.1 精度分析27-28
• 3.3.2 速度回路设计28-31
• 3.3.3 位置回路设计31-32
• 3.3.4 前馈控制设计32-34
• 3.4 船摇自稳定仿真实验34-39
• 3.4.1 系统建模34-36
• 3.4.2 仿真结果36-39
• 第四章 控制系统的软、硬件实现39-42
• 4.1 系统的组成39
• 4.2 系统硬件关系39-41
• 4.3 软件设计41-42
• 第五章 跟踪精度评价、检测及实验结果分析42-50
• 5.1 伺服系统设计跟踪精度的动态误差法42-43
• 5.2 电视跟踪伺服系统室内检测方法43-47
• 5.2.1 等效正弦检测方法45
• 5.2.2 光学动态靶标检测方法45-46
• 5.2.3 光学动态靶标检测与仿真相结合46-47
• 5.3 固定基座稳态跟踪精度测试47-50
• 5.3.1 等效正弦跟踪精度测试47-48
• 5.3.2 光学动态靶标跟踪精度测试48-49
• 5.3.3 稳态跟踪实验总结49-50
• 第六章 结论与展望50-51
• 6.1 结论50
• 6.2 展望50-51
• 附录1 系统硬件连接图51-52
• 附录2 控制系统中控制回路的电原理图52-53
• 参考文献53-55
• 作者简介55-56
• 致谢56

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 徐伟;王建立;陈涛;;过采样技术在光纤陀螺数据采集中的应用[J];微计算机信息;2007年07期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 董岩;基于神经网络的机载三轴稳定平台控制系统算法应用研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2011年

2 姜湖海;滚摆式导引头过顶跟踪控制策略研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 尹立鹏;光电跟踪数字化加速度传感系统的研究[D];长春工业大学;2010年

2 张珍;基于VxWorks信息控制系统的开发研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

3 刘庆飞;基于DSP的机载稳定平台伺服技术研究[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2006年

4 毛姗姗;30倍变焦电视跟踪仪光学系统设计与研究[D];长春理工大学;2012年

5 牛静;机载稳瞄转塔伺服驱动电路设计及性能分析[D];西安工业大学;2013年

6 刘翔;舰载光电跟踪视轴稳定技术[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

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本文编号：304912