CN109297513A - 一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法 - Google Patents

一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，通过搭建自动对准系统，确定进入视场位置，确定盲区位置，确认离开视场位置，对准盲区位置，完成动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准。本发明基于测试转台(10)，对动力陀螺的视场及盲区进行标定。有效缩短了装配后的动力陀螺视场及盲区自动对准标定时间，提高准确度与工作效率。

Description

一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法
技术领域
本发明涉及一种视场及盲区自动对准方法，特别是一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法。
背景技术
动力陀螺红外电光源探测器是遥感目标识别系统中重要组合部分，可以用来确定目标相对实现角度及距离。它的性能直接影响到遥感目标识别系统精度。动力陀螺红外电光源探测器生产调试中，确定其视场和盲区位置是关键工序，视场与盲区位置对准的精度严重影响对生产调试产品的性能。传统的盲区对准方法主要依靠人工观察信号波形，手动调整转台进行试凑，直到信号波形达到要求。调整过程费时费力，并且无法保证盲区对准的重复性。
发明内容
本发明目的在于设计一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，解决现有方法中动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区人工对准效率低、重复性差的问题，
根据本发明的第一方面，提供一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，具体步骤为：
第一步搭建自动对准系统
自动对准系统包括：测试转台、测试操作端和动力陀螺红外电光源探测器。
其中，所述的测试转台，包括：航向预置支架、弹旋预置支架、红外点光源和转台基座。
其中，所述的测试操作端，包括：显示器、键盘鼠标和测控主机。
其中测控主机内运行转台控制模块和信号采集监测模块。
转台控制模块的功能为：计算航向预置支路和弹旋预置支路的闭环控制量，实现对航向预置支路和弹旋预置支路的运动控制。
信号采集监测模块的功能为：实时采集并显示动力陀螺红外电光源探测器输出信号。
所述红外点光源和航向预置支架固定在转台基座上；弹旋预置支架安装在航向预置支架上，动力陀螺红外电光源探测器安装在弹旋预置支架上。测控主机通过线缆与转台基座相连。显示器和键盘鼠标与测控主机相连。
第二步确定进入视场位置
先开启红外点光源预热，待红外点光源状态稳定后开启转台控制模块，使用键盘鼠标将弹旋预置支架预置到零位，航向预置支架预置到负向限位端。开启信号采集监测模块并且在显示器上显示动力陀螺红外电光源探测器信号波形并且实时计算其峰峰值Vpp与信号宽度Tw。
航向预置支架由负向限位端缓慢正向移动，监视动力陀螺红外电光源探测器信号Vpp与Tw，动力陀螺红外电光源探测器信号出现波动，航向预置支架停止，测控主机记录该位置为进入视场位置a1。
第三步确定盲区位置
航向预置支架继续缓慢正向移动，监视动力陀螺红外电光源探测器信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大，直至Tw达到最大时航向预置支架停止在该位置。
交替步骤：弹旋预置支架正向与负向交替转动一次，监视动力陀螺红外电光源探测器信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大的方向为正确转动方向，弹旋预置支架按照正确转动方向缓慢转动达到Vpp最小并且Tw最大点停止；航向预置支架向正向与负向交替转动一次，监视动力陀螺红外电光源探测器信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大的方向为正确运动方向，航向预置支架按照正确运动方向缓慢运动达到Vpp最小并且Tw最大点停止。
重复所述的交替步骤，按照Vpp减小并且Tw增大趋势直至动力陀螺红外电光源探测器信号波形上没有信号波动，测控主机记录航向预置支架位置a2与弹旋预置支架位置b1为盲区位置。
第四步确认离开视场位置
航向预置支架继续向正向移动，信号再度出现，Vpp增大并且Tw减小，直至Vpp再度减小至动力陀螺红外电光源探测器信号波形上没有信号波动，动力陀螺红外电光源探测器移出视场，停止航向预置支架，测控主机记录该位置为离开视场位置a3。
第五步对准盲区位置
通过转台控制模块发送控制指令，使航向预置支架运动到位置a2、弹旋预置支架运动到位置b1。
优选的，红外点光源的温度范围为100℃-600℃。
优选的，红外点光源的温度为400℃。
优选的，红外点光源的孔径为0.4mm-1mm。
优选的，红外点光源的孔径为0.6mm。
根据本发明的第二方面，提供一种自动对准系统包括：测试转台、测试操作端和动力陀螺红外电光源探测器。
其中，所述的测试转台，包括：航向预置支架、弹旋预置支架、红外点光源和转台基座。
其中，所述的测试操作端，包括：显示器、键盘鼠标和测控主机。
其中测控主机内运行转台控制模块和信号采集监测模块。
转台控制模块的功能为：计算航向预置支路和弹旋预置支路的闭环控制量，实现对航向预置支路和弹旋预置支路的运动控制。
信号采集监测模块的功能为：实时采集并显示动力陀螺红外电光源探测器输出信号。
所述红外点光源和航向预置支架固定在转台基座上；弹旋预置支架安装在航向预置支架上，动力陀螺红外电光源探测器安装在弹旋预置支架上。测控主机通过线缆与转台基座相连。显示器和键盘鼠标与测控主机相连。
优选的，红外点光源的温度范围为100℃-600℃。
优选的，红外点光源的孔径为0.4mm-1mm。
本装置通过采集动力陀螺红外电光源探测器信号数据对视场及盲区位置标定和对准。视场范围边界记录为航向预置支架位置a1与航向预置支架位置a3，盲区位置记录为航向预置支架位置a2与弹旋预置支架位置b1。本发明通过测试设备采集探测器信号特征值提取方式调整转台位置实现自动对准。提高动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区对准的效率与精度，降低人工成本。
附图说明
图1一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法功能框图；
图2一种动力陀螺视场及盲区自动对准方法转台结构示意图；
图3一种动力陀螺红外电光源探测器探测器输出信号。
1.航向预置支架 2.弹旋预置支架 3.红外点光源 4.转台基座 5.显示器
6.键盘鼠标 7.测控主机 8.转台控制模块 9.信号采集监测模块
10.测试转台 11.测试操作端 12.动力陀螺红外电光源探测器
具体实施方式
一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法的具体步骤为：
第一步搭建自动对准系统
自动对准系统包括：测试转台10、测试操作端11和动力陀螺红外电光源探测器12。
其中，所述的测试转台10，包括：航向预置支架1、弹旋预置支架2、红外点光源3和转台基座4。
其中，所述的测试操作端11，包括：显示器5、键盘鼠标6和测控主机7。
其中测控主机7内运行转台控制模块8和信号采集监测模块9。
转台控制模块8的功能为：计算航向预置支路和弹旋预置支路的闭环控制量，实现对航向预置支路和弹旋预置支路的运动控制。
信号采集监测模块9的功能为：实时采集并显示动力陀螺红外电光源探测器12输出信号。
所述红外点光源3和航向预置支架1固定在转台基座4上；弹旋预置支架2安装在航向预置支架1上，动力陀螺红外电光源探测器12安装在弹旋预置支架2上。测控主机7通过线缆与转台基座4相连。显示器5和键盘鼠标6与测控主机7相连。
红外点光源3的温度范围为100℃-600℃，孔径要求0.4mm-1mm。
红外点光源3的温度范围为400℃，孔径为0.6mm。
第二步确定进入视场位置
先开启红外点光源3预热，待红外点光源3状态稳定后开启转台控制模块8，使用键盘鼠标6将弹旋预置支架2预置到零位，航向预置支架1预置到负向限位端。开启信号采集监测模块9并且在显示器5上显示动力陀螺红外电光源探测器12信号波形并且实时计算其峰峰值Vpp与信号宽度Tw。
航向预置支架1由负向限位端缓慢正向移动，监视动力陀螺红外电光源探测器12信号Vpp与Tw，动力陀螺红外电光源探测器12信号出现波动，航向预置支架1停止，测控主机7记录该位置为进入视场位置a1。
第三步确定盲区位置
航向预置支架1继续缓慢正向移动，监视动力陀螺红外电光源探测器12信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大，直至Tw达到最大时航向预置支架1停止在该位置。
交替步骤：弹旋预置支架2正向与负向交替转动一次，监视动力陀螺红外电光源探测器12信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大的方向为正确转动方向，弹旋预置支架2按照正确转动方向缓慢转动达到Vpp最小并且Tw最大点停止；航向预置支架1向正向与负向交替转动一次，监视动力陀螺红外电光源探测器12信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大的方向为正确运动方向，航向预置支架1按照正确运动方向缓慢运动达到Vpp最小并且Tw最大点停止。
重复所述的交替步骤，按照Vpp减小并且Tw增大趋势直至动力陀螺红外电光源探测器12信号波形上没有信号波动，测控主机7记录航向预置支架1位置a2与弹旋预置支架2位置b1为盲区位置。
第四步确认离开视场位置
航向预置支架1继续向正向移动，信号再度出现，Vpp增大并且Tw减小，直至Vpp再度减小至动力陀螺红外电光源探测器12信号波形上没有信号波动，动力陀螺红外电光源探测器12移出视场，停止航向预置支架1，测控主机7记录该位置为离开视场位置a3。
第五步对准盲区位置
通过转台控制模块8发送控制指令，使航向预置支架1运动到位置a2、弹旋预置支架2运动到位置b1。
至此，完成了一种动力陀螺红外电光源探测器12视场及盲区自动对准的过程。
一种自动对准系统包括：测试转台10、测试操作端11和动力陀螺红外电光源探测器12。
其中，所述的测试转台10，包括：航向预置支架1、弹旋预置支架2、红外点光源3和转台基座4。
其中，所述的测试操作端11，包括：显示器5、键盘鼠标6和测控主机7。
其中测控主机7内运行转台控制模块8和信号采集监测模块9。
转台控制模块8的功能为：计算航向预置支路和弹旋预置支路的闭环控制量，实现对航向预置支路和弹旋预置支路的运动控制。
信号采集监测模块9的功能为：实时采集并显示动力陀螺红外电光源探测器12输出信号。
所述红外点光源3和航向预置支架1固定在转台基座4上；弹旋预置支架2安装在航向预置支架1上，动力陀螺红外电光源探测器12安装在弹旋预置支架2上。测控主机7通过线缆与转台基座4相连。显示器5和键盘鼠标6与测控主机7相连。

Claims (8)

1.一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
第一步 搭建自动对准系统
自动对准系统包括：测试转台(10)、测试操作端(11)和动力陀螺红外电光源探测器(12)；
其中，所述的测试转台(10)，包括：航向预置支架(1)、弹旋预置支架(2)、红外点光源(3)和转台基座(4)；
其中，所述的测试操作端(11)，包括：显示器(5)、键盘鼠标(6)和测控主机(7)；
其中测控主机(7)内运行转台控制模块(8)和信号采集监测模块(9)；
转台控制模块(8)的功能为：计算航向预置支路和弹旋预置支路的闭环控制量，实现对航向预置支路和弹旋预置支路的运动控制；
信号采集监测模块(9)的功能为：实时采集并显示动力陀螺红外电光源探测器(12)输出信号；
所述红外点光源(3)和航向预置支架(1)固定在转台基座(4)上；弹旋预置支架(2)安装在航向预置支架(1)上，动力陀螺红外电光源探测器(12)安装在弹旋预置支架(2)上；测控主机(7)通过线缆与转台基座(4)相连；显示器(5)和键盘鼠标(6)与测控主机(7)相连；
第二步 确定进入视场位置
先开启红外点光源(3)预热，待红外点光源(3)状态稳定后开启转台控制模块(8)，使用键盘鼠标(6)将弹旋预置支架(2)预置到零位，航向预置支架(1)预置到负向限位端；开启信号采集监测模块(9)并且在显示器(5)上显示动力陀螺红外电光源探测器(12)信号波形并且实时计算其峰峰值Vpp与信号宽度Tw；
航向预置支架(1)由负向限位端缓慢正向移动，监视动力陀螺红外电光源探测器(12)信号Vpp与Tw，动力陀螺红外电光源探测器(12)信号出现波动，航向预置支架(1)停止，测控主机(7)记录该位置为进入视场位置a1；
第三步 确定盲区位置
航向预置支架(1)继续缓慢正向移动，监视动力陀螺红外电光源探测器(12)信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大，直至Tw达到最大时航向预置支架(1)停止在该位置；
交替步骤：弹旋预置支架(2)正向与负向交替转动一次，监视动力陀螺红外电光源探测器(12)信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大的方向为正确转动方向，弹旋预置支架(2)按照正确转动方向缓慢转动达到Vpp最小并且Tw最大点停止；航向预置支架(1)向正向与负向交替转动一次，监视动力陀螺红外电光源探测器(12)信号Vpp与Tw，Vpp由大变小并且Tw变大的方向为正确运动方向，航向预置支架(1)按照正确运动方向缓慢运动达到Vpp最小并且Tw最大点停止；
重复所述的交替步骤，按照Vpp减小并且Tw增大趋势直至动力陀螺红外电光源探测器(12)信号波形上没有信号波动，测控主机(7)记录航向预置支架(1)位置a2与弹旋预置支架(2)位置b1为盲区位置；
第四步 确认离开视场位置
航向预置支架(1)继续向正向移动，信号再度出现，Vpp增大并且Tw减小，直至Vpp再度减小至动力陀螺红外电光源探测器(12)信号波形上没有信号波动，动力陀螺红外电光源探测器(12)移出视场，停止航向预置支架(1)，测控主机(7)记录该位置为离开视场位置a3；
第五步 对准盲区位置
通过转台控制模块(8)发送控制指令，使航向预置支架(1)运动到位置a2、弹旋预置支架(2)运动到位置b1。
2.根据权利要求1所述的一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，其特征在于所述的红外点光源(3)的温度范围为100℃-600℃。
3.根据权利要求2所述的一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，其特征在于所述的红外点光源(3)的温度为400℃。
4.根据权利要求1所述的一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，其特征在于所述的红外点光源(3)的孔径为0.4mm-1mm。
5.根据权利要求4所述的一种动力陀螺红外电光源探测器视场及盲区自动对准方法，其特征在于所述的红外点光源(3)的孔径为0.6mm。
6.一种自动对准系统，其特征在于，包括：测试转台(10)、测试操作端(11)和动力陀螺红外电光源探测器(12)；
其中，所述的测试转台(10)，包括：航向预置支架(1)、弹旋预置支架(2)、红外点光源(3)和转台基座(4)；
其中，所述的测试操作端(11)，包括：显示器(5)、键盘鼠标(6)和测控主机(7)；
其中测控主机(7)内运行转台控制模块(8)和信号采集监测模块(9)；
转台控制模块(8)的功能为：计算航向预置支路和弹旋预置支路的闭环控制量，实现对航向预置支路和弹旋预置支路的运动控制；
信号采集监测模块(9)的功能为：实时采集并显示动力陀螺红外电光源探测器(12)输出信号；
所述红外点光源(3)和航向预置支架(1)固定在转台基座(4)上；弹旋预置支架(2)安装在航向预置支架(1)上，动力陀螺红外电光源探测器(12)安装在弹旋预置支架(2)上；测控主机(7)通过线缆与转台基座(4)相连；显示器(5)和键盘鼠标(6)与测控主机(7)相连。
7.根据权利要求6所述的一种自动对准系统，其特征在于所述的红外点光源(3)的温度范围为100℃-600℃。
8.根据权利要求6所述的一种自动对准系统，其特征在于所述的红外点光源(3)的孔径为0.4mm-1mm。
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夏团结等: "基于红外光轴信息的旋转弹位置姿态解算研究", 《上海航天》 *

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CN109297513B (zh) 2022-02-25

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