最近幾十年來,航空成像與測量技術(shù)逐漸發(fā)展起來,作為一項(xiàng)新興的技術(shù),航空成像與測量技術(shù)包含了多個學(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量地面的景物信息,主要應(yīng)用于戰(zhàn)前對敵方地面目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行偵察以及戰(zhàn)后對我方的軍事打擊進(jìn)行評估,是獲取軍事情報的重要手段之一,對我國的軍事及國防領(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)動靈活、時效性高、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)在工作時由于飛行器的運(yùn)動,導(dǎo)致視軸與目標(biāo)點(diǎn)產(chǎn)生相對運(yùn)動,產(chǎn)生前向像移。這就需要對視軸進(jìn)行補(bǔ)償。另外,航空偵察相機(jī)在工作時的環(huán)境復(fù)雜多變,飛行器飛行時姿態(tài)的變化以及發(fā)動機(jī)本身的振動都會給系統(tǒng)帶來巨大的、難以預(yù)測的外部擾動,導(dǎo)致相機(jī)視軸的抖動,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,難以獲得被控對象的精確模型。傳統(tǒng)的PID控制方法無法估計系統(tǒng)的外部擾動,對于系統(tǒng)參數(shù)變化所帶來的內(nèi)部擾動也無法處理,控制效果不理想。本文以某型號長焦距全景式線陣TDI-CCD航空偵察相機(jī)為研究對象,針對位角速度控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,對視軸進(jìn)行補(bǔ)償... 

【文章來源】：中國科學(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???反射鏡以一定角速度轉(zhuǎn)動。??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)三個狀??態(tài)。處于定位狀態(tài)時，航空偵察相機(jī)處于待命狀態(tài)下，航空偵察相機(jī)不對目標(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，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，逐漸達(dá)到成像所需的補(bǔ)償速度；穩(wěn)速狀態(tài)時，位角反射鏡保持勻??速轉(zhuǎn)動，對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，要求滿足在一個采樣時間內(nèi)，補(bǔ)償后的前向像移的移動量需要??小于０．５個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。這就對航空偵察相機(jī)位角速度控制系統(tǒng)的響應(yīng)時間和控制精度產(chǎn)生了一定??的要求。??１．位角速度控制系統(tǒng)的響應(yīng)時間要求。??航空偵察相機(jī)位角控制系統(tǒng)的時序圖如圖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)時序圖??當(dāng)一周拍照開始信號處于高電平信號時，航空

?第２章系統(tǒng)模型分析與辨識???■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)動的角加速度。??２．?４本章小結(jié)??本章首先對航空偵察相機(jī)進(jìn)行了簡單介紹，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
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碩士論文
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[3]基于機(jī)載光電測量系統(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)載光電測量系統(tǒng)引導(dǎo)及定位技術(shù)研究[D]. 王姝.長春理工大學(xué) 2009
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本文編號：3494769