[發明專利]一種用于車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法

有效

• 申請號: 201210351923.2
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN102880195A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉興法;杜俊峰;溫正明;扈宏毅
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 賈玉忠

技術領域

本發明涉及一種用于車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，具體的說，就是針對車載平臺調平精度低，隨著外界環境的變化，車載平臺狀態不穩定而導致車載平臺光電跟蹤系統引導精度低或難以正確引導的缺陷，實現與地基光電跟蹤系統相當的引導精度，而基本不受車載平臺狀態變化的影響。

背景技術

為了快速捕獲目標，往往需要對光電跟蹤系統進行較高精度的引導。對于地基光電跟蹤系統，由于地基狀態穩定，通過系統誤差修正方法，在相當長時間內均可實現高精度引導。目前，為了保證多數光電跟蹤系統的機動性，不是落在地基上，而是在車載平臺上進行工作。為實現對光電跟蹤系統的高精度引導，車載平臺需要進行高精度高平且保持狀態穩定，但車載平臺的調平精度遠不能滿足實際需要，且車載平臺的狀態會隨著外界環境的變化而變化，目前采取的主要措施是提高車載平臺的調平精度和狀態穩定性、在外界環境相對穩定的時間段內工作，此類方法難度大，效率低且效果不佳。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服車載平臺光電跟蹤系統引導精度低或難以正確引導的缺陷，提供一種用于車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，在保證對車載光電跟蹤系統高精度引導的前提下，工程實現難度小。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于車載平臺光電跟蹤系統的高精度引導方法，其特征在于：所述方法實現采用裝置包括測角元器件1、高精度電子水平儀2（對光電跟蹤系統實現引導本身即為高精度引導，電子水平儀的精度要根據光學成像系統的視場大小及要求的引導精度確定，目前應用較為普遍的是分辨率達到0.2″的電子水平儀，對于本領域技術人員是可以理解的）、串口連線3、接口電路板4、計算機5、時統系統6、光電跟蹤系統調平機構7和車載平臺調平機構8；高精度電子水平儀2通過接口電路板4和串口連線3與時統系統6連接；在時統系統6的作用下，計算機5從高精度電子水平儀2和測角元器件1中同步獲取數據；所述方法實現步驟如下：

第一步：高精度電子水平儀2的安裝：

把高精度電子水平儀2固定在與方位軸垂直的平面上，高精度電子水平儀2的橫向與方位旋轉方向相切，并標定高精度電子水平儀2沿方位角度方向相對視軸的位置θ₀，高精度電子水平儀2的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差，導致引導值誤差滿足下式：

ΔA′≤Δc·sinα

ΔE′≤Δc·sinα

Δc：高精度電子水平儀2的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差，用角度表示

ΔA′：恒星或其他目標位置理論引導值與計算引導值在方位方向上的偏差

ΔE′：恒星或其他目標位置理論引導值與計算引導值在俯仰方向上的偏差

α：方位軸的最大傾斜角度；

根據光電跟蹤系統的視場大小及引導精度要求對高精度電子水平儀2的橫向與以方位軸為中心的徑向的垂直度誤差提出要求；

第二步：光電跟蹤系統的調平：

通過光電跟蹤系統調平機構7和車載平臺調平機構8把方位軸的傾斜誤差調整到高精度電子水平儀2量程范圍內，并保證在外界環境作用下，方位軸的傾斜誤差在高精度電子水平儀2量程范圍內變化；

第三步：高精度電子水平儀2與測角元器件1數據的獲取：

光電跟蹤系統的方位每旋轉一周，至少從高精度電子水平儀2中提取三組數據，第一組數據D₀對應方位測角元器件的位置γ₀，第二組數據D₁對應方位測角元器件的位置γ₀+π/2，第三組數據D₂對應方位測角元器件的位置γ₀+π，提取數據時通過時統系統6保證同步提取，并求取高精度電子水平儀2D₁相對D₀，D₂相對D₀的傾角差Δv₁和Δv₂：

Δv₁＝(D₁-D₀)×f

Δv₂＝(D₂-D₀)×f

f為高精度電子水平儀2的分辨率；

第四步：光電跟蹤系統方位軸傾斜角度與傾斜方向的求解：

通過下式計算光電跟蹤系統方位軸的傾斜角度α和相對θ₀的傾斜方向β：