[發(fā)明專利]用于航空航天成像領(lǐng)域的快速反射鏡掃描跟蹤系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410020863.5
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103885458A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晟瑋;王躍明;莊曉瓊;肖喜中;鮑智康;郎均蔚;黃文俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;G01S17/66;G01S7/481
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種用于航空航天成像領(lǐng)域的快速反射鏡掃描跟蹤系統(tǒng)，包括方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)，方位軸安裝平臺(2)、光學(xué)安裝支架(3)、俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)、指向反射鏡(5)、俯仰軸控制系統(tǒng)(6)和方位軸控制系統(tǒng)(7)，其特征在于：?

所述的指向反射鏡(5)安裝于俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)的內(nèi)部，由俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)驅(qū)動轉(zhuǎn)動，俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)通過光學(xué)安裝支架(3)安裝在方位軸安裝平臺(2)上，方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)驅(qū)動方位軸安裝平臺(2)帶動整個系統(tǒng)進行方位方向的轉(zhuǎn)動，方位軸控制系統(tǒng)(7)控制方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)轉(zhuǎn)動，俯仰軸控制系統(tǒng)(6)控制俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)轉(zhuǎn)動；?

所述的方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)采用單電機直接驅(qū)動或多電機共同驅(qū)動，采用單電機直接驅(qū)動時，使用永磁同步電機，其直徑≦400mm，峰值力矩≧1Nm，轉(zhuǎn)矩波動系數(shù)≦10％；?

所述的方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)配置增量式光電編碼器或絕對式光電編碼器，編碼器的角位置精度≦0.5”，直徑≤1000mm；?

所述的俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)采用電機共軸安裝直接驅(qū)動指向反射鏡運動，電機為有限轉(zhuǎn)角直流無刷電機，直徑≦200mm，峰值力矩≧0.2Nm，轉(zhuǎn)矩波動系數(shù)≦5％；?

所述的俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)要求使用光電編碼器，角位置精度≦0.5”，直徑≤1000mm，為增量式光電編碼器或絕對式光電編碼器。?

2.一種基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的一種用于航空航天成像領(lǐng)域的快速反射鏡掃描跟蹤的方法，其特征在于包括以下步驟：?

1)儀器運行時，俯仰軸控制系統(tǒng)(6)依據(jù)俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)上安裝的圓形角度傳感器對電機直接驅(qū)動指向反射鏡(5)運動；?

2)方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)的轉(zhuǎn)動范圍為360°，掃描速度0°/s-30°/s；?

3)俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)的轉(zhuǎn)動范圍為±30°，掃描速度0°/s-60°/s；?

4)方位軸控制系統(tǒng)(7)依據(jù)方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)上安裝的圓形角度傳感器對電機直接驅(qū)動方位軸機構(gòu)運動；?

5)俯仰軸控制系統(tǒng)(6)與方位軸控制系統(tǒng)(7)通過通信總線互聯(lián)，主要為快速反射鏡掃描跟蹤系統(tǒng)進行目標掃描時，提供方位軸和俯仰軸的位置對齊功能；?

6)掃描模式下，方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)與俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)通過通信鏈路實現(xiàn)兩軸的位置校準對齊；?

7)跟蹤模式下，方位軸控制系統(tǒng)(7)和俯仰軸控制系統(tǒng)(6)接受外部輸入的位置信號，分別對方位軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(1)和俯仰軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(4)進行實時定位，完成跟蹤功能。?