滾-擺式導(dǎo)引頭框架角大，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)對前半球視場的覆蓋。但是其特有的過頂跟蹤問題，即在小離軸角對目標(biāo)跟蹤時會產(chǎn)生奇異這一點(diǎn)制約了滾-擺式導(dǎo)引頭的應(yīng)用。針對滾-擺式導(dǎo)引頭的過頂跟蹤問題，本文從系統(tǒng)數(shù)學(xué)描述、跟蹤策略制定、控制器設(shè)計(jì)、跟蹤實(shí)驗(yàn)幾個方面展開了相關(guān)的研究。論文首先分析了由圖像處理器提供的脫靶量信息解算出導(dǎo)引頭角位置指令的解析算法，說明了過頂問題的產(chǎn)生根源，給出了過頂跟蹤問題的數(shù)學(xué)描述，為解決滾-擺式導(dǎo)引頭的過頂跟蹤問題提供了基本理論依據(jù)。在以上分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了滾轉(zhuǎn)框和擺動框控制器，首先使伺服系統(tǒng)滿足給定的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)指標(biāo)。分析了影響系統(tǒng)精度的主要誤差源，著重研究了微機(jī)械陀螺的誤差項(xiàng)和誤差模型，以及陀螺輸出精度對伺服系統(tǒng)速度誤差的影響。然后提出了基于擺動框角度、目標(biāo)脫靶量、目標(biāo)運(yùn)動速度及系統(tǒng)指標(biāo)的滾-擺式導(dǎo)引頭過頂控制策略。最后，為減小目標(biāo)進(jìn)出過頂盲區(qū)時的指令的階躍，設(shè)計(jì)了基于“當(dāng)前”加速度模型的機(jī)動目標(biāo)卡爾曼濾波器，實(shí)時預(yù)測出目標(biāo)下一時刻的位置、速度和加速度信息，增加了過頂跟蹤過程中運(yùn)動的穩(wěn)定性。為驗(yàn)證和測試滾-擺式導(dǎo)引頭過頂控制器的性能，搭建了導(dǎo)引頭伺服系統(tǒng)通用開發(fā)平... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 滾-擺式導(dǎo)引頭光機(jī)結(jié)構(gòu)
        1.2.2 滾-擺式導(dǎo)引頭跟蹤與穩(wěn)定原理
        1.2.3 微機(jī)械陀螺誤差模型
        1.2.4 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂跟蹤問題
        1.2.5 滾-擺式導(dǎo)引頭伺服控制方案
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 研究對象
        1.3.2 論文工作的主要內(nèi)容
        1.3.3 論文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 滾-擺導(dǎo)引頭過頂跟蹤問題分析
    2.1 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂問題數(shù)學(xué)描述
        2.1.1 滾-擺式導(dǎo)引頭坐標(biāo)系描述
        2.1.2 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂盲區(qū)數(shù)學(xué)描述
    2.2 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂圖像跟蹤問題分析
第3章 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂問題控制策略分析
    3.1 地平式經(jīng)緯儀過頂跟蹤問題控制策略
    3.2 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂問題控制策略
        3.2.1 傾斜滾轉(zhuǎn)軸
        3.2.2 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂跟蹤控制器
第4章 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 滾-擺式導(dǎo)引頭控制系統(tǒng)描述
    4.2 滾-擺式導(dǎo)引頭跟蹤誤差分析
        4.2.1 陀螺測量誤差分析
        4.2.2 伺服系統(tǒng)誤差分析
        4.2.3 圖像處理器誤差分析
    4.3 機(jī)動目標(biāo)卡爾曼濾波器設(shè)計(jì)
        4.3.1 機(jī)動目標(biāo)模型描述
        4.3.2 機(jī)動目標(biāo)濾波與預(yù)測算法
        4.3.3 自適應(yīng)機(jī)動目標(biāo)預(yù)測算法
    4.4 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.5 滾-擺式導(dǎo)引頭控制器硬件設(shè)計(jì)
        4.5.1 電源設(shè)計(jì)
        4.5.2 通信接口設(shè)計(jì)
        4.5.3 其他部分
第5章 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂跟蹤實(shí)驗(yàn)
    5.1 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂跟蹤現(xiàn)象復(fù)現(xiàn)
        5.1.1 滾-擺式導(dǎo)引頭角位置指令解算驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        5.1.2 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂盲區(qū)復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)
    5.2 滾-擺式導(dǎo)引頭過頂跟蹤控制器實(shí)驗(yàn)
第6章 結(jié)論
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Paden-Kahan子問題求解滾仰式導(dǎo)引頭角增量[J]. 朱明超,賈宏光.  光學(xué)精密工程. 2011(08)
[2]滾-仰式導(dǎo)引頭奇異性分析與控制[J]. 林德福,王志偉,王江.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[3]烏克蘭展出新型空空導(dǎo)彈導(dǎo)引頭[J]. 侯曉艷,朱愛平.  飛航導(dǎo)彈. 2009(05)
[4]機(jī)動目標(biāo)跟蹤的自適應(yīng)卡爾曼濾波算法實(shí)現(xiàn)[J]. 樊宗臣,吳曉燕.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2009(01)
[5]自適應(yīng)理論在目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用[J]. 熊茂濤,吳欽章.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2009(02)
[6]極坐標(biāo)捷聯(lián)式視覺導(dǎo)引平臺的機(jī)電建模與仿真[J]. 董小萌,張平,付奎生.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]基于卡爾曼濾波的動目標(biāo)預(yù)測[J]. 嚴(yán)浙平,黃宇峰.  應(yīng)用科技. 2008(10)
[8]某導(dǎo)引頭陀螺進(jìn)動控制理論研究[J]. 魏文儉,秦石喬,張寶東,李華.  電光與控制. 2008(08)
[9]三軸光電跟蹤系統(tǒng)對地平式天頂盲區(qū)出入點(diǎn)的判定方法[J]. 劉興法.  應(yīng)用光學(xué). 2008(04)
[10]美國空空導(dǎo)彈研制新動向[J]. 王麗霞.  飛航導(dǎo)彈. 2008(05)

博士論文
[1]地平式光測跟星系統(tǒng)天頂盲區(qū)及跟蹤算法研究[D]. 吉桐伯.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2004
[2]伺服系統(tǒng)低速特性與抖動補(bǔ)償研究[D]. 陳娟.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2001

碩士論文
[1]LQG控制在電視導(dǎo)引頭系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 宋小娜.南京理工大學(xué) 2005
[2]應(yīng)用壓電陀螺的艦載電視跟蹤儀視軸穩(wěn)定問題研究[D]. 鄒東明.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2003
[3]移動載體穩(wěn)定跟蹤平臺測控技術(shù)研究[D]. 張智永.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002



本文編號：3467760