[發明專利]復合穩定平臺功能的寬視場成像結構及其控制方法

有效

• 申請號: 201410121099.0
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103914083B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 舒嶸;王義坤;劉敏;韓貴丞;姚波;周潘偉;況耀武;亓洪興
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B11/42
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司31213
• 代理人: 郭英

1.一種基于復合穩定平臺功能的寬視場成像結構的控制方法，所述的復合穩定平臺功能的寬視場成像結構包括基座(1)，橫滾環架(2)，俯仰環架(3)，俯仰軸電機(4)，45°補償鏡(5)，橫滾軸電機(6)以及成像儀器(7)；基座(1)固定在運動載體上，橫滾軸電機(6)安裝在橫滾軸上，橫滾環架(2)通過橫滾軸與基座(1)連接，俯仰軸電機(4)安裝在俯仰軸上，45°補償鏡(5)固定在俯仰軸電機(4)上，俯仰環架(3)通過俯仰軸與橫滾環架(2)連接，成像儀器(7)固定在橫滾環架(2)上，構成復合穩定平臺功能的寬視場成像結構；其特征在于所述的控制方法如下：

利用控制領域經典的PID三環控制算法，驅動俯仰軸電機(4)帶動45°補償鏡(5)實現俯仰軸的復合控制，驅動橫滾軸電機(6)帶動橫滾環架(2)實現橫滾軸復合控制，具體步驟如下：

1)將翼展方向寬視場成像控制要求轉換成橫滾軸電機位置環控制指令，控制橫滾軸電機(6)帶動橫滾環架(2)在運動載體翼展方向周期性往返擺掃實現寬視場成像；

2)將飛行方向前向像移補償控制要求轉換成俯仰軸電機位置環控制指令，控制俯仰軸電機(4)帶動45°補償鏡(5)繞俯仰軸作景物跟蹤運動，保證45°補償鏡(5)補償運動過程中成像儀器的視場正好對應擺掃過程的往或返，實現飛行方向的前向像移補償；

3)利用慣性傳感器獲取運動載體橫滾方向的姿態變化，將橫滾姿態信息作為橫滾軸電機位置環控制指令，驅動橫滾軸電機(6)帶動橫滾環架(2)反向運動補償，實現運動載體橫滾方向的姿態穩定；

4)將橫滾軸翼展方向擺掃控制指令與運動載體橫滾方向姿態穩定控制指令復合，驅動橫滾軸電機(6)帶動橫滾環架(2)實現橫滾軸的復合控制；

5)利用慣性傳感器獲取運動載體俯仰方向的姿態變化，將1/2俯仰姿態信息作為俯仰軸電機位置環控制指令，驅動俯仰軸電機(5)帶動45°補償鏡(6)反向運動補償，實現運動載體俯仰方向的姿態穩定；

6)將俯仰軸飛行方向前向像移補償控制指令與運動載體俯仰方向姿態穩定控制指令復合，驅動俯仰軸電機(5)帶動45°補償鏡(6)實現俯仰軸的復合控制。