机载光电探测、跟踪、瞄准系统技术分析及发展研究

本文综合分析的军用机载光电探测、跟踪、瞄准系统的功能、作用、发展过程及国外研制情况，并结合国内的发展现状，提出了发展我国军用机载光电系统的建设。

机载光电跟踪系统的电子稳像算法研究

为了解决机栽光电跟踪系统高准确度陀螺平台成本高、难度大的问题,在深入分析视轴晃动与图像关系的基础上,利用机栽平台的特点,确定了图像运动矢量的关系,忽略了次要因素,进一步简化了运算,提高了算法的准确度.将此算法应用于某歼击机的图像进行稳定试验,结果表明:该算法具有快速、稳定等优点,能够实现实时准确地稳定歼击机图像序列.

机载光电跟踪系统模糊控制的优化设计与仿真

分析了机载光电跟踪系统的构成 ,并对机载光电跟踪系统的最主要组成部分——陀螺稳定平台框架系统设计了基于遗传算法的模糊控制器 ,通过遗传算法来优化模糊控制器的规则、参数以及量化因子和比例因子。并对系统进行了详细的仿真研究 ,仿真结果证明基于

机载光电跟踪系统的模糊自整定PID控制

为了提高机载光电跟踪伺服控制系统的控制性能,提出了一种模糊自整定PID控制算法.该算法将模糊控制和经典PID控制相结合,在保持原有系统精度的前提下,使机载光电跟踪伺服控制系统的动态性能得到了改善.仿真结果表明,该控制算法较之经典PID控制算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强等优点,对机载光电跟踪伺服控制系统具有较好的控制能力.

机载光电跟踪系统搜索策略研究

评价未来空战系统作战能力的主要因素包括如下方面：发现目标的能力、可发现的范围、发现的概率。本文以某机载光电跟踪系统为对象,研究在具有诸多约束条件下的一种激光搜索策略,在保证不漏扫,满足探测概率的前提下,使系统搜索范围最大,并适应载机上的纯惯性状态下惯导的最大导航误差。本文建立了可有效减少重复作业和无效搜索时间,充分利用激光探测器的有效视场,对目标进行较高效率的等效＂一＂字形激光搜索策略模型,给出并分析了模型的边界条件。并给出了在确定的边界条件下数学模型的仿真数据。分析结果表明：在保证不漏扫,满足探测概率的前提下,在2000 m以下的高度,采用N=3,L=12 km的光斑搜索范围,基本能够覆盖惯性3σ导航误差范围。若导航误差取1σ,则在1500~6000 m高度都可覆盖。若想获得较高的搜索效能,需对搜索速度、重叠系数等因素综合考虑,而提高激光重复频率尤其重要。

机载光电探测系统二级稳定控制分析

采用一种粗精二级稳定的新方法用于对机载光电探测系统视轴及图像进行高精度稳定。该方法的重要特征是采用快反镜和二级稳定控制来获取高工作带宽和对扰动的大幅度衰减。通过基于控制模型和扰动传递函数的建立,理论分析了二级稳定控制的补偿依据。通过仿真结果显示,二级稳定控制可有效提升系统稳定精度,达到设计指标要求。

机载光电跟踪系统的模糊自适应控制

为了提高机载光电跟踪伺服控制系统的控制性能,提出了一种基于模糊推理的变论域自适应控制算法.详细论述了稳定跟踪系统的数学模型,并对变论域控制算法的原理进行了详细介绍.采用变论域控制算法能够有效的避免对伸缩因子函数模型和模型参数的选择,同时能够降低系统论域的反复调节,提高系统的收敛速度和控制精度.为了验证控制性能,利用经典PID控制、模糊控制、模糊自适应PID控制三种算法对机载光电稳定跟踪系统进行仿真比较.仿真结果表明模糊自适应PID控制算法和经典PID控制相结合,在保持原有系统精度的前提下,使机载光电跟踪伺服控制系统的动态性能得到了改善,不仅可以满足系统的精度要求,还具有较强的自适应能力和鲁棒性.

高精度机载光电跟踪系统的自适应模糊控制

机载激光制导武器能精确命中目标是由于引导武器运动的激光束能准确、稳定地照射在目标上。而实现这一点的关键是受陀螺稳定平台系统稳定的激光束在机载运动、振动和目标运动的条件下 ,能准确、稳定地跟踪目标。本文讨论了这种陀螺稳定平台系统实现高精度自适应稳定跟踪的模糊控制设计方法 ,仿真证明了该设计方法是有效的。

机载光电跟踪系统连续帧图像快速识别定位

针对机载光电跟踪系统连续帧图像快速识别、准确定位的要求,本文在深入分析连续图像序列特性和机载光电跟踪系统特点的基础上,结合精密转台的运动变化信息,提出了基于转角信息的连续帧图像处理算法。该方法根据精密转台的转角变化信息,采用连续的图像序列进行多帧间差值运算以获得目标残差图,残差图之间相乘除去大部分随机噪声点,结合中值滤波和自适应波门跟踪算法,大大的减小了运算量,实现了运动目标的快速跟踪定位。通过对目标实测图像序列的试验,结果表明,该算法具有快速、稳定等优点,能满足机载光电跟踪系统实时图像跟踪的要求。

模糊控制在机载光电跟踪系统中的应用

简要介绍了模糊控制在机载光电跟踪系统控制器设计中的应用方法、模糊变量的选择及控制规则的设计等 。

机载光电跟踪系统作用距离建模与仿真

机载光电跟踪系统主要用来探测、定位和跟踪地面目标,其作用距离是评价系统性能的一个非常重要的技术指标。通过对机载光电跟踪系统结构和原理进行深入的研究,对影响机载光电跟踪系统截获目标的目标大小、目标背景对比度、大气衰减特性、光电传感器性能等因素进行了分析,建立了估算机载光电跟踪系统作用距离的数学模型,最后对某型机载光电跟踪系统作用距离进行了仿真计算。

美机载激光探测与定位系统自主跟踪空中目标仿真系统“解析”

介绍了美机载激光探测与定位系统自主跟踪空中目标仿真系统的工作流程及其重要组成部分 ,说明了系统的研究方法 。

现代机载光电探测系统的性能验证技术

机载光电探测系统 ,从光谱波段划分来讲 ,包括紫外、可见光、近红外、短波红外、中 /长波红外等。现代战争所需要的机载光电探测系统 ,往往要求多光谱、同视场、同路经、同时段 ,多源探测模式。作为现代机载光电探测系统 ,由于其结构和技术的复杂性 ,按照以往传统的功能和性能考核方法 ,已不能满足要求。必须针对现代机载光电探测系统的特点 ,提出特定的考核指标 ,设计特定的试验方案。对工作在中波红外和长波红外区域的探测系统 ,MRTD是使用得最广泛的综合性能指标参数 ,它考虑了系统各个环节及人机工效特性 ;对工作在可见光和近红外区域的探测系统 。

高精度机载光电跟踪系统的自适应算法研究

根据模糊控制理论 ,设计了具有自适应能力的模糊控制器 ,并进行了数字仿真。仿真结果表明 ,该控制器对机载环境下的光电跟踪系统具有良好的控制能力 ,可以保证系统精度要求 ,具有较强的自适应能力和鲁棒性。

机载光电跟踪系统的模糊PID控制

为了提高机载光电跟踪系统的控制性能,提出了一种模糊自适应PID控制算法。首先,针对机载光电跟踪控制系统的特点,建立了被控对象的模型。接着,对机载光电跟踪系统模糊PID控制器的设计进行了详细介绍。最后,利用经典PID控制、模糊控制、模糊PID控制3种算法对机载光电稳定跟踪系统进行仿真比较。仿真结果表明模糊PID控制算法较之前两种算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强、稳态性能好等优点,对机载光电跟踪系统具有较好的控制能力。

机载光电跟踪系统基于遗传算法的模糊控制器优化设计研究

分析了机载光电跟踪系统的构成 ,并对机载光电跟踪系统的最主要组成部分——陀螺稳定平台框架系统设计了基于 GA(遗传算法 )的模糊控制器。由于遗传算法可以搜索整个空间 ,不易陷入局部最优解 ,不受搜索空间的限制性假设的约束 ,因此本文通过遗传算法对模糊控制器的控制规则、参数以及量化因子和比例因子进行了优化。在对模糊控制器设计的过程中 ,为了提高模糊控制的精度并加速遗传算法的收敛速度 ,还采用了变论域的方法。通过对系统详细的仿真研究 ,验证了基于 GA的模糊控制器设计的良好控制效果。

机载光电跟踪系统模糊控制的优化设计与仿真

分析了机载光电跟踪系统的构成 ,并对机载光电跟踪系统的主要组成部分——陀螺稳定平台框架系统设计了基于 GA(遗传算法 )的模糊控制器 ,通过遗传算法来优化模糊控制器的规则、参数以及量化因子和比例因子。并对系统进行了详细的仿真研究 ,仿真结果证明 ,基于GA的模糊控制器设计获得了良好的控制效果。

机载光电跟踪平台的控制系统设计

传统的PID参数整定方法难以达到光电跟踪系统这种延时小、性能指标高的控制系统要求,为此提出了基于遗传算法的PID控制器参数整定方法。通过系统性能分析,对光电跟踪平台的控制系统进行了设计。最后运用Matlab/Simulink工具箱进行了仿真,仿真结果证明了有关理论的正确性。

基于CLIPS的机载光电跟踪设备故障诊断专家系统研究

针对机载光电跟踪设备传感器种类多、单元部件结构复杂和急需快速故障定位的要求,设计了机载光电跟踪设备故障诊断专家系统;通过建立跟踪系统故障树并分析其故障特点,确定了模糊多值产生式规则的知识表示方式和冲突消解策略,构建了专家系统知识库和推理机;同时结合数据库建立的故障表和规则表,实现专家系统解释器功能;最后将CLIPS嵌入VC设计友好人机交互界面;实验表明,该专家系统操作方便,能快速准确定位故障、解释故障成因以及提供维修建议。

利用复合控制提高机载光电成像跟踪系统的跟踪精度

跟踪精度是机载光电成像跟踪系统的重要性能。为了提高系统的跟踪精度,采用复合控制对跟踪回路进行设计。首先,对跟踪系统中速度回路进行设计,然后分别对跟踪回路未加前馈和加前馈的控制方法进行设计。通过对两种设计方法仿真表明:复合控制将跟踪系统的跟踪精度由3′提高到0.03′。该方法已成功应用于某型机载光电侦察设备,提高了系统的跟踪精度,具有较好的使用效果。