隨著航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,各國(guó)紛紛對(duì)空間目標(biāo)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建設(shè)。車載光電測(cè)量站部署靈活,是對(duì)地基監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充。本文以車載低軌衛(wèi)星測(cè)量站的研制工作為背景,主要對(duì)車載光電跟蹤設(shè)備中的跟蹤關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。利用改進(jìn)差分進(jìn)化算法獲得了準(zhǔn)確的跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞函數(shù)模型;設(shè)計(jì)了三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度偏差最小控制方法;提出了基于測(cè)量方程的三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法;并通過(guò)搭建三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng),對(duì)上述研究進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。論文主要完成的工作包括:1.對(duì)車載低軌衛(wèi)星測(cè)量站的組成進(jìn)行概述,介紹其工作流程和工作原理。通過(guò)分析指出跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的跟蹤精度和跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的指向精度都決定了測(cè)量站的性能。并對(duì)跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的傳遞函數(shù)辨識(shí)方法、三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的控制方法和三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的靜態(tài)指向修正方法進(jìn)行分析。2.通過(guò)加強(qiáng)搜索隨機(jī)性,和對(duì)算法參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整,提出了改進(jìn)差分進(jìn)化算法。利用基準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)將改進(jìn)差分進(jìn)化算法和其他啟發(fā)式算法進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,證明該算法具備較快的收斂速度和較強(qiáng)的全局尋優(yōu)能力。使用改進(jìn)差分進(jìn)化算法對(duì)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)軸系進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí),獲得了準(zhǔn)確反映實(shí)際系統(tǒng)的傳遞函數(shù)參數(shù)模型。3.推導(dǎo)地平式和水平式跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的指向模型,分析跟蹤“盲... 

【文章來(lái)源】：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)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 空間目標(biāo)光電測(cè)量設(shè)備的研究發(fā)展
    1.3 車載光電測(cè)量設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容以及結(jié)構(gòu)
第2章 車載低軌衛(wèi)星測(cè)量站系統(tǒng)分析
    2.1 引言
    2.2 車載低軌衛(wèi)星測(cè)量站系統(tǒng)組成
        2.2.1 載車及輔助設(shè)備
        2.2.2 支撐平臺(tái)及調(diào)平設(shè)備
        2.2.3 光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)
        2.2.4 定位、定向和時(shí)統(tǒng)設(shè)備
        2.2.5 指控終端
    2.3 車載低軌衛(wèi)星測(cè)量站的的工作流程
    2.4 車載低軌衛(wèi)星測(cè)量站跟蹤中的關(guān)鍵技術(shù)
        2.4.1 跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)傳遞函數(shù)辨識(shí)
        2.4.2 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)控制方法
        2.4.3 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的靜態(tài)指向修正
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)辨識(shí)
    3.1 引言
    3.2 差分進(jìn)化算法及其改進(jìn)算法
        3.2.1 差分進(jìn)化算法
        3.2.2 改進(jìn)差分進(jìn)化算法(ADDE)
    3.3 改進(jìn)差分進(jìn)化算法的性能評(píng)價(jià)
        3.3.1 Benchmark標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試函數(shù)
        3.3.2 求解精度測(cè)試
        3.3.3 全局收斂性能比較
    3.4 傳遞函數(shù)模型
    3.5 傳遞函數(shù)模型辨識(shí)結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 三軸光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)控制方法
    4.1 引言
    4.2 兩軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)指向模型分析
        4.2.1 地平式跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的指向模型
        4.2.2 水平式跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的指向模型
    4.3 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)模型分析
        4.3.1 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)模型
        4.3.2 軸系偏距對(duì)跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的影響
    4.4 基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的三軸角速度偏差最小控制方法
        4.4.1 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)角速度偏差最小控制方法(MDTV方法)
        4.4.2 基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的MDTV方法
        4.4.3 ADDE-MDTV方法的仿真試驗(yàn)
    4.5 基于Moor-Penrose廣義逆矩陣的三軸角速度偏差最小控制方法
        4.5.1 Moor-Penrose廣義逆矩陣
        4.5.2 基于Moor-Penrose廣義逆矩陣的MDTV方法
        4.5.3 基于Moor-Penrose廣義逆矩陣的MDTV方法誤差分析
        4.5.4 兩種MDTV方法的計(jì)算量對(duì)比
    4.6 MDTV方法對(duì)弧線飛行目標(biāo)的仿真試驗(yàn)
    4.7 本章小結(jié)
第5章 三軸光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法
    5.1 引言
    5.2 車載低軌衛(wèi)星測(cè)量站的測(cè)量原理
        5.2.1 時(shí)間系統(tǒng)
        5.2.2 坐標(biāo)系統(tǒng)
        5.2.3 空間目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    5.3 車載三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的靜態(tài)指向誤差來(lái)源分析
        5.3.1 授時(shí)誤差
        5.3.2 站點(diǎn)定位誤差
        5.3.3 跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)基座定向誤差
        5.3.4 方位軸傾斜
        5.3.5 俯仰軸與方位軸不垂直
        5.3.6 橫滾軸與俯仰軸不垂直
        5.3.7 視軸與橫滾軸不垂直
        5.3.8 軸角編碼器零位差
        5.3.9 J2000.0 慣性系到基座坐標(biāo)系變換的誤差分析
    5.4 兩軸式跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的靜態(tài)指向修正方法
        5.4.1 球諧函數(shù)修正法
        5.4.2 單項(xiàng)差修正法
        5.4.3 參數(shù)模型修正法
    5.5 基于球諧函數(shù)的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法
        5.5.1 基于球諧函數(shù)的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法
        5.5.2 基于球諧函數(shù)的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法試驗(yàn)
    5.6 基于測(cè)量方程的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法
        5.6.1 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)量方程
        5.6.2 基于測(cè)量方程的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法試驗(yàn)
        5.6.3 兩種三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)指向修正方法的分析和對(duì)比
    5.7 本章小結(jié)
第6章 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    6.1 引言
    6.2 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)伺服控制系統(tǒng)搭建
        6.2.1 直流力矩電機(jī)
        6.2.2 功率驅(qū)動(dòng)器
        6.2.3 軸角編碼器
        6.2.4 伺服控制器
    6.3 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)方位軸傳遞函數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)
    6.4 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的跟蹤實(shí)驗(yàn)
        6.4.1 三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)旋轉(zhuǎn)靶標(biāo)的跟蹤實(shí)驗(yàn)
    6.5 機(jī)動(dòng)部署后的三軸跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)指向簡(jiǎn)化修正實(shí)驗(yàn)
    6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 論文的研究?jī)?nèi)容和成果總結(jié)
    7.2 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于粒子群算法的電力電子電路參數(shù)辨識(shí)方法[J]. 邵力為,王友仁.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2019(01)
[2]美國(guó)戰(zhàn)略預(yù)警體系發(fā)展探析[J]. 劉鳳增,肖兵,劉捷,熊春暉.  飛航導(dǎo)彈. 2019(03)
[3]2018年臨近空間科學(xué)熱點(diǎn)回眸[J]. 李智斌,黃宛寧,張釗.  科技導(dǎo)報(bào). 2019(01)
[4]2018年空間科學(xué)熱點(diǎn)回眸[J]. 吳季,楊帆,張鳳,范唯唯,韓淋,王海名.  科技導(dǎo)報(bào). 2019(01)
[5]基于改進(jìn)粒子群算法的工業(yè)過(guò)程參數(shù)辨識(shí)[J]. 馮晨,王明春,張雨飛,段崇崇.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(09)
[6]2018年第二季度航天器發(fā)射統(tǒng)計(jì)[J].   國(guó)際太空. 2018(09)
[7]紅外K波段白天探測(cè)能力分析驗(yàn)證[J]. 黃智國(guó),王建立,王昊京,李宏壯,殷麗梅.  紅外與激光工程. 2018(08)
[8]2018上半年全球發(fā)射衛(wèi)星概況及發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 韓慧鵬.  衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2018(08)
[9]新型光學(xué)檢測(cè)靶標(biāo)直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)加強(qiáng)組件優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張紹軍,高云國(guó),薛向堯.  紅外與激光工程. 2018(06)
[10]北斗衛(wèi)星系統(tǒng)在空間飛行器天基測(cè)控中的應(yīng)用研究[J]. 劉莉,趙佳媚,王超杰.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2018(06)

博士論文
[1]空間目標(biāo)地基紅外探測(cè)技術(shù)研究[D]. 黃智國(guó).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
[2]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精密軌道確定方法研究[D]. 劉偉平.解放軍信息工程大學(xué) 2014
[3]車載經(jīng)緯儀自主定位定向技術(shù)的研究[D]. 李增.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） 2010
[4]空間目標(biāo)白天光電探測(cè)技術(shù)研究[D]. 王偉國(guó).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） 2005
[5]地平式光測(cè)跟星系統(tǒng)天頂盲區(qū)及跟蹤算法研究[D]. 吉桐伯.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

碩士論文
[1]基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 張藝川.東北電力大學(xué) 2018
[2]面向空間態(tài)勢(shì)感知圖像數(shù)據(jù)的分布式處理技術(shù)研究[D]. 王文瑞.北京交通大學(xué) 2018
[3]幾類矩陣分解及其應(yīng)用[D]. 陳文冰.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[4]模糊辨識(shí)方法及其應(yīng)用研究[D]. 郭志勇.大連理工大學(xué) 2017
[5]基于軌道動(dòng)力學(xué)的航天器軌道改進(jìn)方法[D]. 周敬.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心) 2017
[6]智能優(yōu)化算法在模糊辨識(shí)中的應(yīng)用研究[D]. 劉楠.燕山大學(xué) 2017
[7]空間目標(biāo)監(jiān)視網(wǎng)的性能分析方法研究[D]. 李曦.北京理工大學(xué) 2014
[8]基于偏三軸結(jié)構(gòu)機(jī)架的指向誤差修正研究[D]. 張玉碟.中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所） 2014
[9]航天器軌道確定—衛(wèi)星坐標(biāo)的插值與擬合方法[D]. 劉玉胡.西安電子科技大學(xué) 2014
[10]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精密定軌定位分析[D]. 許小龍.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3253380