[發明專利]一種用于車載光電觀瞄系統的兩軸伺服控制系統正交性補償方法

有效

• 申請號: 201810152482.0
• 申請日: 2018-02-15
• 公開（公告）號: CN108375997B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 郭新勝;譚名棟;黨力;韓偉;趙青林;胥青青;張蘭蘭;李丹;李浩;陳洪彩
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種用于車載光電觀瞄系統的兩軸伺服控制系統正交性補償方法，在方位大速度運動時，采用伺服控制系統的DSP采集俯仰運動的角度值，并計算出俯仰運動的角速度，并將它作為反向補償量疊加到控制系統中，達到對俯仰運動的補償。本發明適用于在360°全方位范圍內進行大速度搜索時光電觀瞄系統，有效地解決了現有產品中陀螺敏感軸與產品轉臺回轉軸存在偏差的問題，具有算法簡單、實時補償的優點。

技術領域

本發明屬于自動控制技術領域，主要涉及一種車載光電觀瞄系統的兩軸伺服系統正交性的補償方法。

背景技術

車載光電觀瞄系統包括可見光、熱像，激光測距機等光電傳感系統，具備獨立搜索，雙向穩定，方位360°周視搜索，俯仰-10°～+45°搜索等能力。在周視搜索時，如何精準瞄準捕獲目標對于使用者來說是十分必要的。但在搜索瞄準時，由于伺服控制系統的兩軸與陀螺自身的兩軸因加工裝配等因素始終存在無法消除的偏差，形成兩軸的牽連，這樣會造成操控方位時，俯仰的瞄線會產生不受控的移動，影響產品的操瞄使用。因此進行正交性的補償是十分必要的。

影響車載光電觀瞄系統兩軸伺服控制系統正交性的主要因素有：陀螺框架加工誤差，陀螺軸電機軸裝配誤差，陀螺自身兩軸的耦合，陀螺軸與光電觀瞄系統轉臺回轉軸平行差等，這些誤差最終造成陀螺軸與產品的回轉軸產生的平行差。雖然這些誤差可以通過提高加工精度，裝配精度來控制，但也只能控制在一定的范圍內，不能完全消除，所以正交性誤差始終存在。而且對于機械加工和裝配要求過高，從費用和時間方面得不償失。目前，提高車載光電觀瞄系統伺服系統正交性的途徑主要是提高加工精度和裝配精度，但是沒有著眼于通過伺服系統來解決車載光電觀瞄系統正交性的相關方法。

發明內容

本發明旨在開展車載光電觀瞄系統伺服系統正交性補償方法的應用，提供解決正交性誤差的補償方法。首次提出從伺服控制系統來解決車載光電觀瞄系統正交性的問題，對車載光電觀瞄系統正交性進行補償使其控制在一個合理的范圍內，使操控者的能夠精準的瞄準捕獲目標。

本發明的主要原理是，在方位大速度運動時，采用伺服控制系統的DSP采集俯仰運動的角度值，并計算出俯仰運動的角速度，并將它作為反向補償量疊加到控制系統中，達到對俯仰運動的補償。

本發明的技術方案為：

所述一種用于車載光電觀瞄系統的兩軸伺服控制系統正交性補償方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：車載光電觀瞄系統開機，系統初始化后，車載光電觀瞄系統中的穩像系統工作，通過車載光電觀瞄系統伺服控制系統調整圖像漂移使車載光電觀瞄系統處于正常工作狀態；

步驟2：當控制操縱臺使車載光電觀瞄系統的轉臺在方位向轉動，且俯仰向不動時，通過陀螺信號判斷轉臺方位向轉動速度是否大于20°/S，若不滿足，在繼續判斷，若滿足，則進入步驟3；

步驟3：計時并記錄轉臺俯仰向的軸角值，當計時達到設定時長t時，得到轉臺俯仰向運動的角度值△θ；

步驟4：依據步驟3得到的角度值△θ和時長t，計算俯仰運動角速度ω＝△θ/t；

步驟5：將-ω疊加到車載光電觀瞄系統伺服控制系統中的漂移補償上，實現正交性補償；

步驟6：繼續通過陀螺信號判斷的轉臺方位向轉動速度是否大于20°/S，若滿足，則返回步驟3。

有益效果

本發明在方位大速度運動時，采用伺服控制系統的DSP采集俯仰運動的角度值，并計算出俯仰運動的角速度，并將它作為反向補償量疊加到控制系統中，達到對俯仰運動補償的效果，滿足武器系統對車載光電觀瞄系統的正交性要求。試驗結果表明，系統正交性誤差可達到10mrad。

附圖說明

圖1是本發明中車載光電觀瞄系統的兩軸伺服系統正交性的補償方法流程圖。

具體實施方式