光电跟踪瞄准系统的多光轴平行度校准方法研究

提出了一种针对光电跟踪瞄准系统特点的多光轴平行度校准方法,其结合了大口径平行光管法与小口径光管法的优点,可适应于不同波段、不同分布的光轴平行度校准要求。基于该校准原理研制了多光轴平行度校准装置,进行了测量试验,验证了该方法的可行性。

误差空间估计的卫星跟踪位置预测

为了提高光电跟踪设备进行卫星观测跟踪时的精度与平稳性,提出一种在跟踪过程中预测卫星位置的误差空间估计方法。该方法根据当前不完全有效与准确的实测数据,用动力学模型方法离线预测数据与离线预测误差表示卫星位置,在预测误差构成的误差空间中对其进行滤波与预测,再与离线预测数据合成以得到精度更高的卫星位置预测数据。实验结果表明,文中方法对卫星位置的预测数据精度比采用运动学模型的Kalman滤波方法高,在精度要求为1′的情况下,其能预测的时间范围比后者多25s以上,且误差随预测步长的增加,增长较缓慢。

低轨微小卫星及小碎片搜索/跟踪机动式大视场光电望远镜

有效反射面积小,运动速度快的空间低轨卫星和小碎片的日益增多对现有地基探测跟踪技术提出了挑战。本文分析了国外现有低轨小目标光电探测技术的发展现状,结合低轨小目标的探测需求,提出了一种用于低轨微小卫星及小碎片搜索/跟踪探测的机动式车载大视场光电望远镜设计方案。介绍了该望远镜的光学系统、跟踪架及载车,描述了它的工作模式和图像处理,讨论了系统的搜索和探测能力。结果表明,该望远镜对300 km轨道高度的目标搜索能力达到13.5星等(相当于直径5 cm目标),可以满足搜索和跟踪低轨微小卫星及小碎片探测的实际需求。

大型光电设备用700°转动范围限位机构

根据大型两轴跟踪测量系统的使用要求,研制了机电式700°转动范围的旋转轴用限位机构,经理论分析和试验验证,该机构工作可靠,很好地解决了旋转轴回转零点的第一次通过和第二次限位问题,机构可适时为设备主控系统提供旋转轴当前位置和到位信息,结构设计巧妙、紧凑,完全可以满足大型高精度光学仪器的使用要求。

外场多光轴瞄准偏差测试的基准光轴建立方法

提出一种针对外场真实环境下可见光、激光和红外多光轴瞄准系统瞄准偏差测试的基准光轴建立方法.采用精密大地测距、测角技术获得观测仪器站址坐标、基准光轴方向和靶标中心位置,通过对标定靶标上的中心点作测距和测角观测,并对基准光轴方向大气折射和地球曲率引入的误差进行改正,获得基准光轴、激光和红外系统在靶标上的精确位置.理论分析和实际测试结果表明,该方法具有理论严密、测量准确度高、工程上易于实现的优点,在2km范围内基准光轴误差小于4.5″,完全满足多光谱多光轴动态瞄准偏差测试中基准光轴准确度的要求.

基于MLE算法的海上角度交会测量方法及其精度分析

针对我国现有测量船单站REA测量体制精度相对较低的问题,提出了基于光电经纬仪的海上角度交会测量方法。介绍了角度交会测量原理和设备布站原则,构建了AE-AE异面交会测量系统,设计了基于MLE(Maximum Likelihood Estimation)算法的海上角度交会测量算法和船摇修正方法,仿真分析了船体姿态测量误差、设备测角误差以及站址定位误差等的影响。仿真结果表明,站址测量误差是海上角度交会测量的最主要误差源,船体姿态测量误差和设备测角误差对海上角度交会测量精度有一定的影响,当船体水平姿态测量误差优于20″、航向测量误差优于30″、设备测角误差优于20″、站址测量误差优于1 m时,海上角度交会测量精度可达1 m。该法解决了动态条件下的飞行目标高精度测量技术难题,为后续工程设计奠定了基础。

基于惯性测量与视频图像信息综合的抗遮挡跟踪策略在机载光电侦察瞄准系统中的应用研究

目标跟踪是机载光电侦察瞄准系统的一个重要工作模式,其性能的优劣直接决定着载机系统完成任务使命的效能。针对机载光电侦察瞄准系统目标跟踪应用中存在的主要问题和技术难点,本文基于系统多源传感器构型及应用特点,综合组合惯导、运动测量、伺服控制、地理坐标及图像信息等多维度参数,提出了一种基于惯性测量与视频图像信息综合的智能目标跟踪策略,通过仿真分析与飞行测试表明,该策略有效提高了目标跟踪抗遮挡性能,实现了全动态复杂场景下稳健持久跟踪,提升了载机系统侦察监视、目标定位、瞄准引导的作战能力。

空间光电跟瞄系统多光轴平行性标校研究

为了解决空间光电跟瞄系统在真空环境下的多光轴标校问题,本文首先根据空间光电跟瞄系统的多光轴一致性检测精度要求,设计了一套多光轴标校系统。接着,对多光轴标校系统各子系统进行了详尽的误差分析,并给出了关键子系统的误差影响抑制方法。然后,对通信技术试验卫星三号的空间光电跟瞄系统进行了实验室环境与真空环境下的技术测试,分析了多光轴标校系统在两种测试环境下的误差来源以及测试精度,并给出了测试结果。最后,对多光轴标校系统进行了精度验证。最终结果表明:本文设计的多光轴标校系统在实验室测试环境下的标校精度为0.998″,收发平行度标定误差为1.165″;在真空测试环境下的标校精度为1.219″,收发平行度标定误差为1.359″,完全满足空间光电跟瞄系统1.5″的多光轴检测精度要求,为相关工程应用提供了技术支持。

天基无源方式空间目标定位跟踪算法的实现

针对空间目标定位跟踪会因受到天气、地域和时间等因素的影响而导致跟踪精度下降、滤波不稳定的问题,采用天基无源方式对空间目标进行观测、定位和跟踪;依靠光电传感器的被动测角和针对无线电信号的侦察截获;通过天基观测站获取角度量测信息,建立仅测角无源跟踪状态方程和量测方程,再分别通过EKF、UKF和SCKF三种卡尔曼滤波算法对角度量测信息进行滤波估计从而实现对空间目标的实时跟踪。仿真结果表明,天基无源方式空间目标定位跟踪算法具有精度高、滤波稳定的优点,EKF、UKF、SCKF三种滤波算法均能实现对空间目标的实时跟踪,其中以SCKF效果最佳,验证了天基无源方式空间目标定位跟踪算法的有效可行性,对军事应用具有极大意义。

基于光电跟踪的火炮轴线空间角测量方法

惯导设备是火炮等武器系统的核心设备,在正常工作时,惯导设备与火炮身管轴线保持一致,为火炮提供空间指向。因而,对惯导设备进行精度测试和安装标校可以通过对火炮身管轴线空间指向的测量来实现。利用光电跟踪和北斗双天线定向,提出了一种快速动态测定火炮身管轴线空间指向的方法,将相位激光测距机和高分辨率相机安装在高精度双轴伺服机构上,将北斗双天线分别安装在目标靶板和伺服机构上,同时获取初始空间角、空间距离、空间转角等信息,通过实时空间解算获取火炮身管轴线的空间指向。利用蒙特卡洛方法对基于光电跟踪的火炮轴线空间角测量系统误差进行了仿真分析。通过实验验证,火炮轴线空间角测量误差小于0.25 mil,与蒙特卡洛分析结果相当。测量效率较传统双站经纬仪方法提高3倍以上。实验结果表明,可以利用所提出方法替代双站经纬仪方法对惯导设备进行精度测试与安装标校,以提高工作效率。

基于扩张状态观测器的空间跟瞄转台指向控制方法

空间光电跟瞄系统对“远、暗、小、密”目标低速跟踪指向过程中,由于摩擦扰动、电机槽隙力矩波动扰动和传感非线性等因素,引发跟瞄转台低速爬行现象,导致瞄准误差增大,跟瞄成像抖动。针对这一问题,提出一种基于扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)的指向控制方法,在建立跟瞄转台矢量控制模型的基础上,提出双ESO复合控制方法,对引发跟瞄抖动和扰动的因素进行了在线观测与补偿。通过数值仿真对该方法的有效性进行验证,仿真结果表明,相比于传统比例积分(PI)控制方法与单转速环ESO方法,该方法可有效提高光电跟瞄转台在低速跟瞄时的跟瞄精度与平稳性。

基于速度偏差补偿的车载跟瞄系统自抗扰研究

由于车载光电跟瞄系统的跟踪精度易受非线性摩擦、质量不平衡力矩和载体振动等影响。提出了一种基于速度偏差补偿的自抗扰控制策略(Active Disturbance Rejection Control,ADRC),将系统速度输入与输出存在的偏差视作标准ADRC系统的控制残差,重新引入到线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)中进行进一步补偿,给出了基于速度偏差补偿的ADRC的参数整定形式,从扰动抑制角度论述了该方法具备更好的扰动抑制效果,最后进行了光电跟瞄转台阶跃响应和正弦跟踪实验,表明该方法较PID控制器和标准ADRC算法对系统速度特性有明显的改善,速度闭环带宽和扰动抑制能力也得到了极大地提升。

火箭橇试验橇体时空位置全程测试——单台光电经纬仪法

本文针对火箭橇试验橇体时空位置的全程测试问题,提出了单台光电经纬仪时空位置测试法.该方法采用单台光电经纬仪对火箭橇试验橇体全程运动图像进行跟踪拍摄,通过跟踪图像判读获得的测角信息、光电经纬仪站址信息、火箭橇轨道直线方程3者之间的关系,事后处理出火箭橇全程时空位置.同时提出了采用同帧画幅处理与多点标定事后误差曲线拟合的方法对时空位置事后数据进行逐点修正,可大幅提高测试数据精度.

中国政治经济学年度发展报告(2017)

为了进一步促进中国政治经济学的发展与创新,推动对重大现实经济问题的研究,更好地为中国的改革与发展服务,从2010年起,我们开始发布中国政治经济学年度发展报告。报告主要以专题形式汇集和反映该年度中国政治经济学研究的新成果和新进展,并探讨中国政治经济学发展中存在的问题和发展的方向。报告并不追求面面俱到,而是力求突出主线和重点,希望能够刻画出报告期内中国政治经济学研究与发展的主要特点和轨迹,从而为我国政治经济学的研究与发展提供借鉴与参考。2017年的年度报告设立了以下主题:1.关于中国特色社会主义经济制度的研究2.关于全面建成小康社会和脱贫攻坚的政治经济学研究3.关于生态环境问题和建设美丽中国的政治经济学研究4.关于金融与实体经济关系的政治经济学研究5.关于空间、城市和住房问题的政治经济学研究6.关于经济全球化和推进全面开放新格局的政治经济学研究7.关于新技术革命的政治经济学研究8.关于政治经济学基本理论的研究9.关于当代资本主义的研究10.