[發(fā)明專利]光電吊艙多級(jí)穩(wěn)像/回掃復(fù)合控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711421079.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN108107934B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉鵬;鄭新濤;張弘;袁丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D19/02
• 分類號(hào): G05D19/02;F16F15/04;F16F15/03;F16F15/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;顧煒

本發(fā)明公開了一種光電吊艙多級(jí)穩(wěn)像/回掃復(fù)合控制系統(tǒng)，由六自由度振動(dòng)隔離裝置(1)、穩(wěn)像控制裝置(2)、穩(wěn)像回掃裝置(3)及光電吊艙組成；其中六自由度振動(dòng)隔離裝置(1)的基座與無人機(jī)機(jī)架固連，載物臺(tái)與光電吊艙固連，基座與載物臺(tái)通過六個(gè)隔振單元相連，當(dāng)基座受到振動(dòng)干擾時(shí)，通過這六個(gè)隔振單元的伸縮運(yùn)動(dòng)可以削弱傳遞到光電吊艙的振動(dòng)；穩(wěn)像控制裝置(2)通過將光電吊艙殘余振動(dòng)的加速度作為反饋產(chǎn)生控制力以進(jìn)一步抑制光電吊艙的振動(dòng)；穩(wěn)像回掃裝置(3)則通過測(cè)量光電吊艙的姿態(tài)角實(shí)現(xiàn)穩(wěn)像回掃一體化控制。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)光電吊艙的振動(dòng)隔離/抑制多級(jí)穩(wěn)像控制以及大范圍回掃，有效提高光電吊艙的成像精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛行器的振動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種光電吊艙多級(jí)穩(wěn)像/回掃復(fù)合控制系統(tǒng)，可用于抑制處在振動(dòng)環(huán)境下的光電吊艙所受到的振動(dòng)干擾，尤其適用于飛行器光電吊艙中光學(xué)系統(tǒng)的視軸穩(wěn)定。

背景技術(shù)

圖像采集技術(shù)是無人偵察機(jī)上最常使用的偵查技術(shù)，光電吊艙作為無人偵察機(jī)的圖像采集技術(shù)的實(shí)現(xiàn)載體，已在無人機(jī)上得到廣泛應(yīng)用，其成像精度則直接影響著無人偵察機(jī)的任務(wù)達(dá)成質(zhì)量。然而在無人機(jī)上普遍存在的振動(dòng)(螺旋槳振動(dòng)、氣動(dòng)力及結(jié)構(gòu)彈性耦合引起的顫振等)則大大降低了光電吊艙的成像質(zhì)量和精密載荷的壽命，且飛行過程中受到的風(fēng)阻力矩、大載荷機(jī)動(dòng)導(dǎo)致的姿態(tài)變化都會(huì)使吊艙中光學(xué)儀器的視軸偏離預(yù)期的空間慣性指向，從而使光電吊艙中的光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生抖動(dòng)，影響成像的清晰度和視覺效果。

為了減弱這些影響，必須使用一套穩(wěn)定系統(tǒng)，采用視軸穩(wěn)定技術(shù)，將光電吊艙受到的振動(dòng)干擾削弱，使視軸保持指令要求的慣性空間指向，故設(shè)計(jì)針對(duì)光電吊艙的多級(jí)穩(wěn)像/回掃復(fù)合控制系統(tǒng)具有一定的工程現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為：通過設(shè)計(jì)一套多級(jí)穩(wěn)像/回掃復(fù)合控制系統(tǒng)，采用視軸穩(wěn)定技術(shù)，將在載機(jī)飛行振動(dòng)環(huán)境下的光電吊艙受到的振動(dòng)干擾削弱，使視軸保持指令要求的慣性空間指向。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種光電吊艙多級(jí)穩(wěn)像/回掃復(fù)合控制系統(tǒng)，由六自由度振動(dòng)隔離裝置、穩(wěn)像控制裝置、穩(wěn)像回掃裝置及光電吊艙組成；其中六自由度振動(dòng)隔離裝置的基座與無人機(jī)機(jī)架固連，載物臺(tái)與光電吊艙固連，基座與載物臺(tái)通過六個(gè)隔振單元相連，當(dāng)基座受到振動(dòng)干擾時(shí)，通過這六個(gè)隔振單元的伸縮運(yùn)動(dòng)可以削弱傳遞到光電吊艙的振動(dòng)；穩(wěn)像控制裝置通過將光電吊艙殘余振動(dòng)的加速度作為反饋產(chǎn)生控制力以進(jìn)一步抑制光電吊艙的振動(dòng)；穩(wěn)像回掃裝置則通過測(cè)量光電吊艙的姿態(tài)角實(shí)現(xiàn)穩(wěn)像回掃一體化控制。六自由度低頻振動(dòng)主被動(dòng)隔離機(jī)械裝置，包括載物臺(tái)、隔振單元和基座；其中：