基于舰载光电跟踪装备的光电助降系统技术分析

在分析国外舰载机传统光学助降系统和雷达全自动盲降系统发展现状的基础上,给出基于舰载光电跟踪技术装备的光电助降系统的组成、配置、技术原理、技术指标,对光电助降系统中光电测量坐标系到甲板坐标系进行转换,对光电助降系统的测量误差和定位误差进行建模,在舰船无摇摆以及纵摇2°周期20s,横摇10°周期15s条件下,结合我国现有技术基础,分析摇摆姿态角误差、距离误差、跟踪测角误差对光电助降系统定位精度的影响并进行仿真实验,给出舰载机距着舰点距离大于1km和小于1km时光电助降系统的定位误差。

灯光助降系统摇摆测试台运动分析与仿真

根据灯光助降系统横摇、纵摇指示器的设计要求,提出了一种三自由度并联摇摆测试台,用于试验指示器内发射光束的稳定性能。采用解析法建立了该测试台的运动方程,算例仿真分析结果表明,驱动主运动支链的活塞杆移动,可以实现既定规律下运动平台的横摇、纵摇和升沉运动,满足灯光助降系统的性能测试要求。

菲涅尔助降系统控制律对舰载机着舰安全性影响

研究了菲涅尔光学助降系统控制律对舰载飞机着舰安全性的影响。阐述了光学助降系统控制律的工作机理,采用白噪声通过成形滤波器的方法建立了甲板运动的随机模型,针对不同海况条件,仿真分析了线稳定和惯性稳定方式助降系统控制律对舰载机着舰安全性的影响。结果表明:采用线稳定方式助降系统控制律在平稳和恶劣海况条件都能保证较好的着舰安全性;采用惯性稳定方式控制律在平稳海况条件能保证相对较好的着舰安全性,但在恶劣海况条件着舰成功率仅能达到59%,不能保证着舰安全性。

菲涅耳光学助降系统稳定算法对舰载机着舰的影响

菲涅耳光学助降系统依据稳定方式对航母自身的六个自由度扰动运动进行补偿,此装置为舰载机提供光学下滑道,引导其进行安全着舰。理想着舰点的高度误差直接决定着舰载机能否成功着舰,而不同的稳定方式具有不同的波束方程会影响理想着舰点的高度误差。从波束运动的实际轨迹可以直观地比较在不同的稳定方式下舰载机飞行员跟踪波束的难易程度,同时利用理想着舰点高度误差这个评价指标可以有效地对着舰散布误差进行比较。所得结论发现,惯性稳定方式尽管可以最大程度地减轻飞行员的操纵负担,但这种稳定方式在中等海况下可能带来近20%的着舰失败率。

基于成像式照度探测的菲涅尔光学助降系统检测方法研究

为了解决菲涅尔光学助降系统(FLOLS)的检测问题,文中根据FLOLS检测应满足的技术指标,提出了一种基于成像式照度探测法的菲涅尔灯发光强度测量方案,并根据分析设计研制了成像式照度探测装置。通过试验,结果表明该装置可远距离对大口径、大发光角度的菲涅尔灯进行发光强度的探测,满足菲涅尔光学助降系统检测装置测量的要求。

舰载直升机灯光助降系统电磁兼容性设计

根据直升机起飞、着舰时所需的助降灯光使用要求,考虑电磁兼容性标准,详细介绍了灯光助降系统的主机板、电源板、驱动电路、故障检测电路等硬件设计过程。

舰载直升机灯光助降系统软件设计

根据舰载直升机灯光助降系统功能的要求 ,在硬件设计的基础上提出了软件设计方案 ,并针对系统中单片机的易干扰性采取了陷阱技术 。

基于图像识别的激光助降系统研究

论文首先对美航母激光助降系统的结构及功能原理进行了研究,分析其主要的技术难点,提出了基于图像识别的激光助降系统改进方法,在不影响装备功能指标前提下,充分利用起降综合电视监视系统十字线叠加后的中线视频分析结果,对装备光源及透镜进行改造,减小发光源尺寸,可有效降低激光助降系统透镜组、稳定补偿系统以及电磁干扰的研制及技术保障难度。

基于成像式照度测量的菲涅尔光学助降系统设计

为了解决菲涅尔光学助降系统的检测问题，提出了一种基于成像式照度探测法的菲涅尔灯发光强度测量方案，并研制了成像式照度探测装置。试验结果表明该装置可远距离对大口径、大发光角度的菲涅尔灯进行发光强度的探测，满足菲涅尔光学助降系统检测装置测量的要求。

菲涅尔透镜助降系统配置及终端误差分析

菲涅尔透镜助降系统的配置包含6个部分,一共有5种不同的波束稳定方案。着舰精度可以由误差方程来评定。基准下滑波束角安装角误差对着舰终端误差产生很大影响,如何确定该影响及其安全偏差范围具有实际工程意义。

基于无人机和差分GNSS的光学助降系统标校方法研究

下滑光波束指示精度是菲涅尔光学助降系统的一项重要指标。针对菲涅尔透镜光学助降系统动态飞行检验的需求,首先,从标校系统的作用距离、测角精度以及光电平台成像性能的角度,分析了无人机标校平台的总体需求;然后,介绍了无人机标校系统的基本组成、标校流程、标校数据处理及误差分析;最后,分析标校关键技术及其解决方案。研究表明:基于无人机差分GNSS技术的标校方法满足菲涅尔透镜光学助降系统定期标校需求,具有灵活性高、组织实施效率高等优点。

耦合调光LED灯组设计及在光学助降系统中的应用

本文介绍了一种基于耦合调光技术的LED灯组设计方法,以及灯组用于光学助降系统的实现方案。设计方案较好地解决了LED亮度均匀量化控制问题,并且成功地把以耦合调光技术实现的LED灯组应用到了某光学助降系统,实现了远距离、高精度下滑道指示,取得了良好的试验效果,达到了调光均匀、维护方便、使用成本降低的目的。

基于目标识别的舰载直升机灯光助降系统的设计

本文着重介绍了基于目标识别的舰载直升机灯光助降系统的硬件结构设计。基于红外图象的直升机目标识别进行直升机定位 ,根据直升机的位置来控制灯光的颜色 ,从而辅助直升机在安全区着降。同时采用故障智能检测技术 。

基于红外信标的植保无人机助降系统研究

农业植保无人机为坡地高植株植物喷洒农药时,由于飞行环境复杂、GPS信号被遮挡和多径干扰等影响,导致其降落过程存在较大的误差,需要操作者不断调整才能安全降落。为了尽量减小降落误差,实现自主安全降落。本文设计了基于红外信标的无人机助降系统,利用红外发射信标和接收装置对无人机降落进行精确的定位。实验表明本文所设计的助降系统能提高植保无人机的降落精度,保障其安全作业。

光学助降系统引导下舰载机着舰人机系统建模

针对菲涅耳光学助降系统(Fresnel lens optical landing system,FLOLS)引导和甲板指挥官(landing signal officer,LSO)指挥下的着舰飞行中,驾驶员对FLOLS光学引导信息感知的模糊特性,基于模糊控制理论建立了舰载机着舰过程的驾驶员感知模型。在此基础上,考虑了驾驶员、LSO和舰载机,以及来自航母、舰尾流的扰动,建立了多源引导的人机系统模型。仿真结果表明了模型的合理性。该模型不仅能用于舰载机的飞行品质和安全性分析,也可以应用于FLOLS的引导灯组设计。

基于无人机平台的陆基光学助降装置动态标校系统

为满足舰载机陆基着舰光学助降装置动态飞行校验的需求,采用载波相位差分GNSS测量技术,构建基于无人机平台的动态校飞测试平台。首先分析菲涅尔透镜光学助降装置的标校需求,明确动态校飞系统技术指标要求。在此基础上构建包括无人机平台、高清摄像与记录模块、机载差分GNSS模块、姿态测量模块和地面显控终端的动态标校系统。最后介绍无人机动态标校流程,采用偏心观测法得到菲涅尔灯几何中心的坐标,结合IMU模块输出的姿态信息,得到航测相机成像几何中心的位置信息。应用结果表明,该系统可为菲涅尔透镜光学助降系统的动态校飞提供参考。

基于OpenGL的助降灯光界面系统的开发

提出了基于OpenGL的助降灯光控制系统中界面系统的开发方法.详细介绍怎样通过OpenGL来实现灯光模拟技术的设计,其中涉及了视景体的选择、光照、纹理等等的处理.实践证明该仿真系统具有一定的可观性和交互友好性.

光学助降器模拟光源设计

舰载机降落着舰时,有时需要用到光学着舰助降系统。本光源模拟器采用卤钨灯光源,紧贴卤钨灯光源加入光学均匀器,然后依据光源的出射光束分布情况加入光束整形锥腔,再依据光源视场角的要求,在一定距离处加入柱面阵列光学系统,在光学柱面阵列系统后加入光学滤光器和光学衰减器就形成了光学助降光源模拟器。本光源模拟器具备红、绿、黄三色光谱,水平视场达到30°,竖直视场达到20°,光强大于10 000cd,光源均匀性优于8%,光强可调。

直升机助降灯光系统在HYSY162平台首次应用

直升机助降灯光系统能够在夜间或白天低能见度情况下,为直升机驾驶员提供海工平台的识别、位置、姿态等信息,提供直升机在起降平台作业时灯光标志和照明,以保证直升机的安全起降和起降平台作业的顺利进行,是直升机平台的重要设备。目前国内同类产品制造水平参差不齐,在产品的性能,品质等方面均存在不同程度的问题,本文以海洋石油162平台安装的新一代国产化直升机助降灯光系统为例,介绍了直升机助降灯光系统的组成及技术参数等,并通过选材、结构设计等方面分析,对比该系统与传统设备之间的优劣势。

直升机助降灯光系统及安装精度控制

直升机灯光助降系统是船载直升机在夜间或者白天能见度低的情况下,安全顺利返航降落母船的重要信号引导设备;随着船载直升机的用途不断扩展,了解助降灯光系统的组成及安装是保证直升机安全高效使用的基本要求。