[發明專利]一種控制系統與成像系統的匹配設計方法

有效

• 申請號: 201110370434.7
• 申請日: 2011-11-20
• 公開（公告）號: CN102494696B
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 劉興法;鄒華;杜俊峰;劉儒貞;包啟亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G05D3/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 顧煒;盧紀

技術領域

本發明涉及一種適用于光電跟蹤測量設備的匹配設計方法，具體的說，就是對光電跟蹤 測量設備的光機結構、控制系統及成像系統進行優化設計。

背景技術

光電跟蹤測量設備是一種高精度測量的大型設備，該設備的空間分辨率，尤其是工作過 程中的空間分辨率，直接決定了整個系統的跟蹤測量性能。目前，光電跟蹤測量設備的研制 往往把靜態條件下的空間分辨率和控制系統的控制精度作為兩個比較獨立的研制指標。而實 際上，動態即工作過程中的空間分辨率才更能反應光電跟蹤設備的性能。D.Wulich， M.S.Kopeika在文章《Image?resolution?limits?resulting?from?mechanical?vibrations》(Opt.Eng， 26，529-533)中指出：振動引起的目標與傳感器的相對運動，會導致成像系統空間分辨下 降。而對于非運動平臺上的光電跟蹤測量設備，目標與傳感器的相對運動，取決于目標的運 動及光電跟蹤測量設備的跟蹤性能。也就是說，光電跟蹤測量設備動態下的空間分辨率，取 決于被測量目標、控制系統及靜態條件下成像系統的空間分辨率。所以，以動態下成像系統 的空間分辨率為研制目標，相當于對設備的控制系統和靜態條件下的空間分辨率同時提出了 要求，且可對控制系統與成像系統進行匹配設計，在滿足高測量精度要求的前提下，可以降 低設備的研制成本和研制難度，縮短研制周期。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服把控制系統的控制精度與靜態下成像系統的空間分辨 率作為獨立研制指標的不足，提供一種控制系統與成像系統的匹配設計方法，在滿足高測量 精度要求的前提下，實現對控制系統與成像系統研制難度的平衡。

本發明所采用的技術方案是：控制系統與成像系統的一種匹配設計方法，實現步驟如下：

(1)根據被測量目標得到目標的等效正弦信號θ_e(t)；

θ_e(t)＝θ_max?sin(w_et)

θmax=(θmaxv)2θmaxa]]>

we=θmaxaθmaxv]]>

目標相對光電跟蹤測量設備的最大角速度；

目標相對光電經緯儀的最大角加速度。

(2)根據成像系統的曝光時間t_e確定目標為低頻目標或高頻目標；

低頻目標：

te<2πwe]]>

高頻目標：