[發明專利]一種機載光電吊艙視軸穩定的建模方法

無效

• 申請號: 201310711334.5
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103693210A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 孫麗媛;于文韜
• 申請（專利權）人: 河北漢光重工有限責任公司
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

技術領域

本發明涉及一種與機載吊艙視軸穩定相關的建模方法。

現有技術

在工程實踐中，由于吊艙屬于機載環境，由跟蹤頭和方位座體通過螺栓固連在一起，兩個框架軸即為穩定軸，這兩軸將受到機載環境因素的干擾，影響吊艙視軸穩定性和跟蹤性。所以必須通過數學轉換隔離載機繞方位、俯仰兩軸的角運動，實現視頻（紅外或可見光）光軸穩定。

發明內容

為了克服現有技術的缺點，本發明提一種供機載光電吊艙視軸穩定的建模方法，可以隔離載機繞方位、俯仰兩軸的角運動，實現視頻（紅外或可見光）光軸穩定。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：它包括下列步驟：（1）飛機航向角速度的軸與指向控制器垂直軸始終一致，它只影響指向控制器的方位角速度；（2）橫滾角速度和俯仰角速度影響指向控制器的方位角速度和俯仰角速度，并且引起視軸即指向目標滾動；（3）消除視軸的橫向移動，指向控制器只有兩個轉動軸，俯仰軸和俯仰平面相垂直，利用方位軸產生一個角速度分量來補償。

本發明可以隔離載機繞方位、俯仰兩軸的角運動，實現視頻（紅外或可見光）光軸穩定。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明水平面坐標變換示意圖；

圖2為本發明俯仰面坐標變換示意圖。

具體實施方式

在載機坐標系中，將IMU（慣性測量單元）三個軸的角速度信息，及轉臺控制器提供俯仰軸和方位軸上框架角，經坐標轉換，算出指向控制器的方位角速度、俯仰角速度。

飛機航向角速度的軸與指向控制器垂直軸始終一致，它只影響指向控制器的方位角速度；橫滾角速度和俯仰角速度影響指向控制器的方位角速度和俯仰角速度，并且引起視軸（指向目標）滾動。

借助圖1、圖2進行分析，慣導初始坐標系X軸俯仰，Y軸橫滾，Z軸方位。水平面時，方位角A的一邊Y軸，另一邊是視軸落在XOY平面的投影即ω_A1所在直線上，與之垂直的直線就是俯仰軸，指向控制器的俯仰角速度只受方位角的影響。在圖1中，將ω_x和ω_y分解到俯仰軸，得到俯仰感受到外界慣導擾動的角速度信息；圖2中，E為俯仰角，W2垂直目標所在的軸，W1在W2方向上的投影將引起視軸的橫向移動，必須消除。指向控制器只有兩個轉動軸，俯仰軸和俯仰平面相垂直，無法消除這一橫向移動。只有利用方位軸產生一個角速度分量來補償W1×sinE。即附加一個W3，使得W1×sinE-W3×cosE=0，而W1×cosE的方向在視軸上，只引起視軸的旋轉，不影響視軸的指向。

綜上得到，ωE=ωxcosA-ωysinAωA=ωz-(ωycosA+ωxsinA)tanE---(1)]]>