CN111487999A - 一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法 - Google Patents

一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111487999A
CN111487999A CN202010325592.XA CN202010325592A CN111487999A CN 111487999 A CN111487999 A CN 111487999A CN 202010325592 A CN202010325592 A CN 202010325592A CN 111487999 A CN111487999 A CN 111487999A
Authority
CN
China
Prior art keywords
servo
turret
angle
photoelectric
tracking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010325592.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111487999B (zh
Inventor
刘艳行
张俊安
何海龙
董普靠
李海鹏
杨辉
张博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China North Industries Corp
Xian Electronic Engineering Research Institute
Original Assignee
China North Industries Corp
Xian Electronic Engineering Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China North Industries Corp, Xian Electronic Engineering Research Institute filed Critical China North Industries Corp
Priority to CN202010325592.XA priority Critical patent/CN111487999B/zh
Publication of CN111487999A publication Critical patent/CN111487999A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111487999B publication Critical patent/CN111487999B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

本发明涉及一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法，属于陆基车载武器系统伺服控制领域。本发明为了克服现有技术中雷达跟踪(或导弹跟踪)模式下光电的目标跟踪问题及光电跟踪模式下导弹系统的稳定截获问题，建立了转塔伺服和光电伺服的协同机制，根据系统工作模式将雷达跟踪引导的转塔伺服和光电跟踪引导的光电伺服联动运动，共同实现目标的稳定跟踪，最终引导导弹截获，实现导弹对目标的跟踪，在这种机制下充分发挥了转塔伺服与导弹轴向一致，光电伺服响应快，探测范围大的优势，有利于最短时间内实现目标的截获、跟踪和打击，从而避免独立控制中切换工作模式时易丢失目标，截获目标时间长等问题。

Description

一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法
技术领域
本发明属于陆基车载武器系统伺服控制领域，具体涉及一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法。
背景技术
随着现代武器系统集成技术的发展，导弹防空武器系统战车往往集成了雷达、导弹、光电等多种传感器。而这些传感器又往往具有相对独立的伺服系统，在系统统一的工作模式下，需要进行协同控制使各自传感器达到最优的工作状态，实现武器系统多传感器下的最佳作战效能。导弹(包括其发射架)、雷达系统是转塔伺服系统的负载，光电跟踪仪(简称为光电系统)是光电伺服系统的负载，而光电伺服机构布局于导弹发射架上。
在传统的转塔伺服系统中，一种情况为光电系统没有独立的伺服系统，其仅作为转塔伺服系统的负载，光电轴和导弹轴向固定一致，光电系统完全联动于转塔伺服，无法发挥出光电系统响应快，工作角度范围大的优点；另一种情况为光电系统有独立的伺服系统，安装于转塔伺服平台或独立的固定平台上，但在武器系统的伺服控制上，分别进行转塔伺服和光电伺服的独立控制，两种伺服之间存在控制上的互相扰动，系统跟踪模式控制切换容易造成目标丢失，难以实现雷达、光电系统和导弹多传感器下的同时稳定截获和跟踪目标。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提供一种转塔伺服系统和光电伺服系统协同控制系统和方法，以克服现有技术中雷达跟踪(或导弹跟踪)模式下光电的目标跟踪问题及光电跟踪模式下导弹系统的稳定截获问题，即光电系统完全联动于转塔伺服、或者光电伺服和转塔伺服之间存在控制上的互相扰动，导致无法发挥出光电系统的优点，难以实现雷达、光电系统和导弹多传感器下同时稳定截获和跟踪目标的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统，该系统包括转塔伺服系统、光电伺服系统、导弹发射架、雷达、光电跟踪仪、导弹、终端控制计算机和主控制计算机，所述导弹发射架固定于所述转塔伺服系统之上，所述光电伺服系统固定于所述导弹发射架之上，所述光电跟踪仪为所述光电伺服系统的负载，所述雷达、所述光电跟踪仪、所述导弹均为所述转塔伺服系统的负载；所述主控制计算机为系统控制核心，通过网络组播接收所述终端控制计算机发送的系统控制模式命令和目标截获位置数据，同时接收所述雷达的数据处理计算机发送的目标引导数据，所述光电跟踪仪发送的光电跟踪数据，导弹控制计算机发送的导引离轴角数据；通过串口接收所述光电伺服系统的俯仰角位置，并给定所述光电伺服系统的工作模式、跟踪角误差和置位角度；通过数模DA接口控制驱动器实现所述转塔伺服系统的运动控制。
进一步地，所述系统控制模式包括目标捕获、雷达跟踪、光电跟踪和导弹跟踪模式。
进一步地，所述转塔伺服系统收到所述雷达发送的目标引导数据进入所述目标捕获模式，将所述光电跟踪仪及所述导弹在方位和俯仰维对准目标，随后所述转塔伺服系统响应雷达目标数据进入所述雷达跟踪模式，待目标出现在所述光电跟踪仪观测画面后所述转塔伺服系统进入所述光电跟踪模式对目标进行精确跟踪，随着目标进入导弹跟踪范围导弹红外导引头对目标截获，所述转塔伺服系统转入所述导弹跟踪模式。
进一步地，所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围为[a1,a2]度；所述光电伺服系统的俯仰运动角度范围为[b1,b2]度，b1小于0度且所述光电伺服系统的锁定位置为0度，并且锁定位置时与导弹发射架及导引头轴向一致，所述光电伺服系统在大地坐标系的俯仰探测范围为[a1+b1,a2+b2]度。
进一步地，所述光电伺服系统在大地坐标系的工作角度为[c1,c2]度，c1大于a1+b1，c2小于a2+b2。
本发明还提供一种使用转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在目标捕获模式，其中，
所述主控制计算机接收所述终端控制计算机发送的给定置位角度，并将所述置位角度范围限制到工作角度[c1,c2]度；
所述转塔伺服系统工作在置位模式，如果所述给定置位角度范围在所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围[a1,a2]度，则所述转塔伺服系统置位到给定置位角度，若大于a2度，则置位至转塔上限位角度a2度，若小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服系统工作于置位模式，如果所述给定置位角度范围在所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围[a1,a2]度，则所述光电伺服系统置位到0角度；如果所述给定置位角度范围在[a2,c2]或[c1,a1]角度范围内，则所述光电伺服系统置位到给定置位角度-转塔当前俯仰角度。
本发明还提供一种使用转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在雷达跟踪模式，其中，
所述主控制计算机接收所述雷达的数据处理计算机发送的给定雷达跟踪角度，并将雷达跟踪角度范围限制到工作角度[c1,c2]度；
所述转塔伺服系统工作在位置跟踪模式，如果给定雷达跟踪角度范围为所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围[a1,a2]度，则所述转塔伺服系统位置跟踪至该目标角度，若大于a2度，则位置跟踪至转塔上限位角度a2度，若小于a1度，则位置跟踪至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服系统工作于跟踪模式，跟踪环路输入为(给定雷达跟踪角度-转塔当前俯仰角度-光电俯仰角)*比例系数，若转塔当前俯仰角度+光电俯仰角度之和大于c2度且所述跟踪环路输入为正值，则将所述跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且所述跟踪环路输入为负值，则将所述跟踪环路输入置为0。
本发明还提供一种使用转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在光电系统跟踪模式，其中，
所述伺服主控制计算机接收光电跟踪仪发送的光电跟踪误差，限制光电跟踪误差角度至大视场角度[-3.6，3.6]度；
所述转塔伺服系统工作在位置跟踪模式，位置跟踪角度为转塔当前俯仰角度+光电跟踪误差角度+光电俯仰角度；若计算得到的该位置跟踪角度大于a2度，则位置跟踪至转塔上限位角度a2度，若位置跟踪的角度小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服系统进入跟踪模式，跟踪环路输入为接收到的跟踪误差*比例系数，若转塔当前角度+光电俯仰角度之和大于c2度且所述跟踪环路输入为正值，则将所述跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且所述跟踪环路输入为负值，则将所述跟踪环路输入置为0，所述光电伺服系统将在惯性空间的[c1,c2]度角度范围内进行目标跟踪。
本发明还提供一种使用转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在导弹跟踪模式，其中，
所述主控制计算机接收所述导弹控制计算机发送的导弹离轴角，限制离轴角至[-40，40]度；
所述转塔伺服系统工作在位置跟踪模式，位置跟踪角度为转塔当前俯仰角度+离轴角误差；若计算的该位置跟踪角度大于a2度，则置位至转塔上限位角度a2度，若置位的角度小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服进入跟踪模式，跟踪环路输入为(接收到的导弹离轴角-光电俯仰角度)*比例系数，若转塔当前俯仰角度+光电俯仰角度之和大于c2度且所述跟踪环路输入为正值，则将所述跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且所述跟踪环路输入为负值，则将所述跟踪环路输入置为0。
进一步地，所述比例系数为10，比例系数可根据在该模式下的光电跟踪效果进行调节。
(三)有益效果
本发明建立了转塔伺服和光电伺服的协同机制，避免了独立控制中控制转塔伺服运动中光电伺服处于等待或跟随模式；控制光电伺服运动中转塔伺服处于等待或跟随模式，根据系统工作模式将雷达跟踪引导的转塔伺服和光电跟踪引导的光电伺服联动运动，共同实现目标的稳定跟踪，最终引导导弹截获，实现导弹对目标的跟踪，在这种机制下充分发挥了转塔伺服与导弹轴向一致，光电伺服响应快，探测范围大的优势，有利于最短时间内实现目标的截获、跟踪和打击，从而避免独立控制中切换工作模式时易丢失目标，截获目标时间长等问题。通过两者的联动控制，既充分发挥了雷达跟踪、光电系统跟踪和导弹跟踪的各自优势，又能实现系统工作模式的平稳切换，为最终精确打击提供稳定平台。
附图说明
图1为本发明所涉及的转塔伺服和光电伺服协同控制系统组成及控制接口框图；
图2为本发明处理过程中工作模式为目标捕获实施流程图；
图3为本发明处理过程中工作模式为雷达跟踪实施流程图；
图4为本发明处理过程中工作模式为光电跟踪实施流程图；
图5为本发明处理过程中工作模式为导弹跟踪实施流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明所涉及的导弹防空武器系统战车集成雷达、光电跟踪仪、防空导弹和转塔。导弹发射架固定于转塔伺服系统之上，光电伺服系统固定于导弹发射架之上，光电跟踪仪为光电伺服系统的负载，雷达、光电跟踪仪、防空导弹均为转塔伺服系统的负载。作战过程中转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在目标捕获、雷达跟踪、光电系统跟踪和导弹跟踪等四种模式下，转塔伺服系统收到雷达发送的目标引导数据进入目标捕获模式，将光电跟踪仪及导弹在方位和俯仰维对准目标，随后转塔伺服响应雷达目标数据进入雷达跟踪模式，待目标出现在光电跟踪仪观测画面后转塔伺服系统进入光电跟踪模式对目标进行精确跟踪，随着目标进入导弹跟踪范围导弹红外导引头对目标截获，转塔伺服系统转入导弹跟踪模式。系统不单独对光电伺服进行独立控制，需要根据系统控制模式命令通过伺服系统中的主控制计算机进行转塔伺服和光电伺服的协同工作。
本发明所述的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，是根据系统工作模式将雷达跟踪引导的转塔伺服和光电跟踪引导的光电伺服联动运动，共同实现目标的稳定跟踪，最终引导导弹截获，实现导弹对目标的跟踪。
以下仅以转塔伺服和光电伺服的俯仰轴控制为例，讲述根据系统控制模式实施转塔轴和光电轴的协同控制方法，转塔伺服和光电伺服的方位轴控制和此类似，不再赘述。同时约定所有的角度抬高为正，向下为负值；环路给定输入正值向上运动，给定负值向下运动。
参考图1所示，伺服系统中的主控制计算机为系统控制核心，通过网络组播接收终端控制计算机发送的系统控制模式命令和目标截获位置数据，同时接收雷达的数据处理计算机发送的目标引导数据，光电跟踪仪发送的光电跟踪数据，导弹控制计算机发送的导引离轴角数据；通过串口RS422接收光电伺服系统的俯仰角位置，给定光电伺服系统的工作模式、跟踪角误差和置位角度；通过数模DA接口控制驱动器实现转塔伺服的运动控制。
系统控制模式来自于终端控制计算机的命令，包含目标捕获，雷达跟踪，光电跟踪和导弹跟踪等模式。转塔伺服俯仰运动角度范围为[a1,a2]度，导弹发射架固定于转塔伺服系统之上，导弹发射架指向水平位置为俯仰0度，抬高为正角度，转塔伺服系统具有一套独立的稳定系统，其工作模式包含等待，即转塔伺服指向当前所在角度；位置跟踪，即雷达引导转塔伺服精确指向目标；置位，即转塔伺服指向给定的角度。光电伺服系统具有一套独立的稳定系统，其工作模式包含等待，即光电跟踪仪指向当前所在角度；跟踪，即在惯性空间中光电伺服接收光电跟踪角误差并引导光电跟踪仪精确指向目标；置位，即光电跟踪仪指向给定的角度。光电伺服固定于导弹发射架之上，俯仰运动角度范围为[b1,b2]度，通常b1小于0度且光电伺服的锁定位置为0度，并锁定位置时与导弹发射架及导引头轴向一致，所以光电伺服在大地坐标系的俯仰探测范围为[a1+b1,a2+b2]度，而系统对俯仰轴向控制要求的工作角度为[c1,c2]度，通常情况下c1略大于a1+b1，c2略小于a2+b2，这样光电跟踪仪在惯性空间获取比光电伺服自身运动范围更大的探测角度范围。
参考图2～图5所示，根据不同的系统工作模式，转塔伺服和光电伺服协同控制采用不同的方法，主要包括以下工作模式：
模式一：目标捕获：伺服主控制计算机接收终端控制计算机发送的给定置位角度，并将置位角度范围限制到工作角度[c1,c2]度。转塔伺服工作在置位模式，如果给定置位角度范围为[a1,a2]度，则转塔伺服置位到给定置位角度。若大于a2度，则置位至转塔上限位角度a2度，若小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度。
此时光电伺服工作于置位模式，如果给定置位角度范围在[a1,a2]度，则光电伺服置位到0角度；如果给定置位角度范围在[a2,c2]或[c1,a1]角度范围内，则光电伺服置位到给定置位角度-转塔当前俯仰角度。
模式二：雷达跟踪：伺服主控制计算机接收雷达的数据处理计算机发送的给定雷达跟踪角度，并将雷达跟踪角度范围限制到工作角度[c1,c2]度。转塔伺服工作在位置跟踪模式，如果给定雷达跟踪角度范围为[a1,a2]度，则转塔伺服位置跟踪至该目标角度，若大于a2度，则位置跟踪至转塔上限位角度a2度，若小于a1度，则位置跟踪至转塔下限位角度a1度。
此时光电伺服工作于跟踪模式，跟踪环路输入为给定跟踪角度-转塔当前俯仰角度-光电俯仰角度之差乘以比例系数10，比例系数可根据在该模式下的光电跟踪效果进行调节。若转塔当前俯仰角度+光电俯仰角度之和大于c2度且跟踪环路输入为正值，则将跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且跟踪环路输入为负值，则将跟踪环路输入置为0。
模式三：光电系统跟踪：伺服主控制计算机接收光电跟踪仪发送的光电跟踪误差，限制光电跟踪误差(以红外为例)至大视场角度[-3.6，3.6]度。转塔伺服工作在位置跟踪模式，位置跟踪的角度为转塔当前俯仰角度+光电跟踪误差角度+光电俯仰角度；若计算的该位置跟踪角度大于a2度，则位置跟踪至转塔上限位角度a2度，若位置跟踪的角度小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度。
此时光电伺服进入跟踪模式，跟踪环路输入为接收到的跟踪误差乘以比例系数10，比例系数可根据在该模式下的光电跟踪效果进行调节。若转塔当前角度+光电俯仰角度之和大于c2度且跟踪环路输入为正值，则将跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且跟踪环路输入为负值，则将跟踪环路输入置为0，光电伺服系统将在惯性空间的[c1,c2]度角度范围内进行目标跟踪。
模式四：导弹跟踪：伺服主控制计算机接收导弹控制计算机发送的导弹离轴角，限制离轴角至[-40，40]度。转塔伺服工作在位置跟踪模式，位置跟踪角度为转塔当前俯仰角度+离轴角误差；若计算的该位置跟踪角度大于a2度，则置位至转塔上限位角度a2度，若置位的角度小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度。
此时光电伺服进入跟踪模式，跟踪环路输入为接收到的导弹离轴角-光电俯仰角度之差乘以比例系数10，比例系数可根据在该模式下的光电跟踪效果进行调节。若转塔当前俯仰角度+光电俯仰角度之和大于c2度且跟踪环路输入为正值，则将跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且跟踪环路输入为负值，则置为0。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统，其特征在于：该系统包括转塔伺服系统、光电伺服系统、导弹发射架、雷达、光电跟踪仪、导弹、终端控制计算机和主控制计算机，所述导弹发射架固定于所述转塔伺服系统之上，所述光电伺服系统固定于所述导弹发射架之上，所述光电跟踪仪为所述光电伺服系统的负载，所述雷达、所述光电跟踪仪、所述导弹均为所述转塔伺服系统的负载；所述主控制计算机为系统控制核心，通过网络组播接收所述终端控制计算机发送的系统控制模式命令和目标截获位置数据，同时接收所述雷达的数据处理计算机发送的目标引导数据，所述光电跟踪仪发送的光电跟踪数据，导弹控制计算机发送的导引离轴角数据；通过串口接收所述光电伺服系统的俯仰角位置，并给定所述光电伺服系统的工作模式、跟踪角误差和置位角度；通过数模DA接口控制驱动器实现所述转塔伺服系统的运动控制。
2.如权利要求1所述的转塔伺服和光电伺服协同控制系统，其特征在于：所述系统控制模式包括目标捕获、雷达跟踪、光电跟踪和导弹跟踪模式。
3.如权利要求2所述的转塔伺服和光电伺服协同控制系统，其特征在于：所述转塔伺服系统收到所述雷达发送的目标引导数据进入所述目标捕获模式，将所述光电跟踪仪及所述导弹在方位和俯仰维对准目标，随后所述转塔伺服系统响应雷达目标数据进入所述雷达跟踪模式，待目标出现在所述光电跟踪仪观测画面后所述转塔伺服系统进入所述光电跟踪模式对目标进行精确跟踪，随着目标进入导弹跟踪范围导弹红外导引头对目标截获，所述转塔伺服系统转入所述导弹跟踪模式。
4.如权利要求1-3任一项所述的转塔伺服和光电伺服协同控制系统，其特征在于：所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围为[a1,a2]度；所述光电伺服系统的俯仰运动角度范围为[b1,b2]度，b1小于0度且所述光电伺服系统的锁定位置为0度，并且锁定位置时与导弹发射架及导引头轴向一致，所述光电伺服系统在大地坐标系的俯仰探测范围为[a1+b1,a2+b2]度。
5.如权利要求4所述的转塔伺服和光电伺服协同控制系统，其特征在于：所述光电伺服系统在大地坐标系的工作角度为[c1,c2]度，c1大于a1+b1，c2小于a2+b2。
6.一种使用如权利要求5的转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，其特征在于：所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在目标捕获模式，其中，
所述主控制计算机接收所述终端控制计算机发送的给定置位角度，并将所述置位角度范围限制到工作角度[c1,c2]度；
所述转塔伺服系统工作在置位模式，如果所述给定置位角度范围在所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围[a1,a2]度，则所述转塔伺服系统置位到给定置位角度，若大于a2度，则置位至转塔上限位角度a2度，若小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服系统工作于置位模式，如果所述给定置位角度范围在所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围[a1,a2]度，则所述光电伺服系统置位到0角度；如果所述给定置位角度范围在[a2,c2]或[c1,a1]角度范围内，则所述光电伺服系统置位到给定置位角度-转塔当前俯仰角度。
7.一种使用如权利要求5的转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，其特征在于：所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在雷达跟踪模式，其中，
所述主控制计算机接收所述雷达的数据处理计算机发送的给定雷达跟踪角度，并将雷达跟踪角度范围限制到工作角度[c1,c2]度；
所述转塔伺服系统工作在位置跟踪模式，如果给定雷达跟踪角度范围为所述转塔伺服系统的俯仰运动角度范围[a1,a2]度，则所述转塔伺服系统位置跟踪至该目标角度，若大于a2度，则位置跟踪至转塔上限位角度a2度，若小于a1度，则位置跟踪至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服系统工作于跟踪模式，跟踪环路输入为(给定雷达跟踪角度-转塔当前俯仰角度-光电俯仰角)*比例系数，若转塔当前俯仰角度+光电俯仰角度之和大于c2度且所述跟踪环路输入为正值，则将所述跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且所述跟踪环路输入为负值，则将所述跟踪环路输入置为0。
8.一种使用如权利要求5的转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，其特征在于：所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在光电系统跟踪模式，其中，
所述伺服主控制计算机接收光电跟踪仪发送的光电跟踪误差，限制光电跟踪误差角度至大视场角度[-3.6，3.6]度；
所述转塔伺服系统工作在位置跟踪模式，位置跟踪角度为转塔当前俯仰角度+光电跟踪误差角度+光电俯仰角度；若计算得到的该位置跟踪角度大于a2度，则位置跟踪至转塔上限位角度a2度，若位置跟踪的角度小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服系统进入跟踪模式，跟踪环路输入为接收到的跟踪误差*比例系数，若转塔当前角度+光电俯仰角度之和大于c2度且所述跟踪环路输入为正值，则将所述跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且所述跟踪环路输入为负值，则将所述跟踪环路输入置为0，所述光电伺服系统将在惯性空间的[c1,c2]度角度范围内进行目标跟踪。
9.一种使用如权利要求5的转塔伺服和光电伺服协同控制系统的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，其特征在于：所述转塔伺服和光电伺服协同控制系统工作在导弹跟踪模式，其中，
所述主控制计算机接收所述导弹控制计算机发送的导弹离轴角，限制离轴角至[-40，40]度；
所述转塔伺服系统工作在位置跟踪模式，位置跟踪角度为转塔当前俯仰角度+离轴角误差；若计算的该位置跟踪角度大于a2度，则置位至转塔上限位角度a2度，若置位的角度小于a1度，则置位至转塔下限位角度a1度；
所述光电伺服进入跟踪模式，跟踪环路输入为(接收到的导弹离轴角-光电俯仰角度)*比例系数，若转塔当前俯仰角度+光电俯仰角度之和大于c2度且所述跟踪环路输入为正值，则将所述跟踪环路输入置为0；若转塔当前角度+光电俯仰角度之和小于c1度且所述跟踪环路输入为负值，则将所述跟踪环路输入置为0。
10.如权利要求7-9任一项所述的转塔伺服和光电伺服协同控制的方法，其特征在于：所述比例系数为10，比例系数可根据在该模式下的光电跟踪效果进行调节。
CN202010325592.XA 2020-04-23 2020-04-23 一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法 Active CN111487999B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010325592.XA CN111487999B (zh) 2020-04-23 2020-04-23 一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010325592.XA CN111487999B (zh) 2020-04-23 2020-04-23 一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111487999A true CN111487999A (zh) 2020-08-04
CN111487999B CN111487999B (zh) 2021-06-08

Family

ID=71795142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010325592.XA Active CN111487999B (zh) 2020-04-23 2020-04-23 一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111487999B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114325683A (zh) * 2021-12-18 2022-04-12 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种船载光电吊舱和雷达协同目标跟踪方法

Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988542A (en) * 1974-12-04 1976-10-26 Gte Automatic Electric Laboratories Incorporated Variable message recorder using a disc without grooves and a single motor to provide both turntable drive and spiral scanning
JPS62274319A (ja) * 1986-05-22 1987-11-28 Mitsubishi Electric Corp 回転台駆動制御装置
US20060150578A1 (en) * 2003-02-18 2006-07-13 Khs Maschinen-Und Anlagenbau Ag Beverage container filling plant for filling containers with a liquid beverage
CN101860684A (zh) * 2010-06-21 2010-10-13 福建福光数码科技有限公司 内置ccd摄像和前视红外装置的机载转塔及其控制系统
CN103345266A (zh) * 2013-06-12 2013-10-09 西安应用光学研究所 基于全景图像的车载光电视觉引导方法
CN203490367U (zh) * 2013-07-08 2014-03-19 北京顶亮科技有限公司 雷达引导光电瞄准跟踪装置
CN104102232A (zh) * 2014-07-02 2014-10-15 北京机械设备研究所 一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台
CN106342266B (zh) * 2011-08-22 2014-10-22 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 光电探测系统跟踪控制方法
CN104316942A (zh) * 2013-11-28 2015-01-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种船载光电跟踪取证系统
CN104318585A (zh) * 2014-02-26 2015-01-28 凯迈（洛阳）测控有限公司 光电设备的运动目标跟踪方法与装置
CN104524731A (zh) * 2015-01-14 2015-04-22 南京国业科技有限公司 基于光电转塔的多信息融合智能水炮系统
CN106444850A (zh) * 2016-09-26 2017-02-22 西安应用光学研究所 一种适用于车载侦察系统的方位转台及其安装方法
CN106475770A (zh) * 2016-12-14 2017-03-08 大连扬天科技有限公司 大型风电设备大螺栓大螺母机器人自动把紧系统
CN106705969A (zh) * 2017-02-22 2017-05-24 西安应用光学研究所 无人机光电系统手动模式瞄准线轨迹拟合方法
CN106770947A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种带有滑动密封结构的分度式转台装置
CN107071341A (zh) * 2016-12-09 2017-08-18 河南中光学集团有限公司 小型雷达和光电转台的联动控制系统及其控制方法
CN206573717U (zh) * 2017-03-03 2017-10-20 武汉巨合科技有限公司 一种车载光电跟踪系统
CN108614489A (zh) * 2018-06-11 2018-10-02 郑州铁路职业技术学院 一种基于矩阵算法的用于立体仓库和楼宇的逻辑控制系统
CN108614273A (zh) * 2016-12-09 2018-10-02 中国人民解放军92232部队 一种机载双波段光电广域侦察与跟踪装置及方法
CN109358656A (zh) * 2018-09-11 2019-02-19 西安应用光学研究所 一种适用于机载光电系统的目标捕获方法
CN110456319A (zh) * 2019-08-29 2019-11-15 西安电子工程研究所 一种基于srtm的雷达通视性计算方法
CN110658854A (zh) * 2019-09-29 2020-01-07 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种基于组合惯导信息应用的光电转塔视频跟踪前馈补偿方法
US20200025930A1 (en) * 2017-11-21 2020-01-23 Arete Associates High range resolution light detection and ranging
CN210112009U (zh) * 2019-09-12 2020-02-21 武汉华之洋科技有限公司 一种用于船舰的光电通信、监视设备
CN110977418A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 珠海格力电器股份有限公司 一种大型多点同步精密升降穿管平台装置

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3988542A (en) * 1974-12-04 1976-10-26 Gte Automatic Electric Laboratories Incorporated Variable message recorder using a disc without grooves and a single motor to provide both turntable drive and spiral scanning
JPS62274319A (ja) * 1986-05-22 1987-11-28 Mitsubishi Electric Corp 回転台駆動制御装置
US20060150578A1 (en) * 2003-02-18 2006-07-13 Khs Maschinen-Und Anlagenbau Ag Beverage container filling plant for filling containers with a liquid beverage
CN101860684A (zh) * 2010-06-21 2010-10-13 福建福光数码科技有限公司 内置ccd摄像和前视红外装置的机载转塔及其控制系统
CN106342266B (zh) * 2011-08-22 2014-10-22 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 光电探测系统跟踪控制方法
CN103345266A (zh) * 2013-06-12 2013-10-09 西安应用光学研究所 基于全景图像的车载光电视觉引导方法
CN203490367U (zh) * 2013-07-08 2014-03-19 北京顶亮科技有限公司 雷达引导光电瞄准跟踪装置
CN104316942A (zh) * 2013-11-28 2015-01-28 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种船载光电跟踪取证系统
CN104318585A (zh) * 2014-02-26 2015-01-28 凯迈（洛阳）测控有限公司 光电设备的运动目标跟踪方法与装置
CN104102232A (zh) * 2014-07-02 2014-10-15 北京机械设备研究所 一种基于谐波传动减速的小型伺服定位转台
CN104524731A (zh) * 2015-01-14 2015-04-22 南京国业科技有限公司 基于光电转塔的多信息融合智能水炮系统
CN106444850A (zh) * 2016-09-26 2017-02-22 西安应用光学研究所 一种适用于车载侦察系统的方位转台及其安装方法
CN108614273A (zh) * 2016-12-09 2018-10-02 中国人民解放军92232部队 一种机载双波段光电广域侦察与跟踪装置及方法
CN107071341A (zh) * 2016-12-09 2017-08-18 河南中光学集团有限公司 小型雷达和光电转台的联动控制系统及其控制方法
CN106475770A (zh) * 2016-12-14 2017-03-08 大连扬天科技有限公司 大型风电设备大螺栓大螺母机器人自动把紧系统
CN106770947A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种带有滑动密封结构的分度式转台装置
CN106705969A (zh) * 2017-02-22 2017-05-24 西安应用光学研究所 无人机光电系统手动模式瞄准线轨迹拟合方法
CN206573717U (zh) * 2017-03-03 2017-10-20 武汉巨合科技有限公司 一种车载光电跟踪系统
US20200025930A1 (en) * 2017-11-21 2020-01-23 Arete Associates High range resolution light detection and ranging
CN108614489A (zh) * 2018-06-11 2018-10-02 郑州铁路职业技术学院 一种基于矩阵算法的用于立体仓库和楼宇的逻辑控制系统
CN109358656A (zh) * 2018-09-11 2019-02-19 西安应用光学研究所 一种适用于机载光电系统的目标捕获方法
CN110456319A (zh) * 2019-08-29 2019-11-15 西安电子工程研究所 一种基于srtm的雷达通视性计算方法
CN210112009U (zh) * 2019-09-12 2020-02-21 武汉华之洋科技有限公司 一种用于船舰的光电通信、监视设备
CN110658854A (zh) * 2019-09-29 2020-01-07 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种基于组合惯导信息应用的光电转塔视频跟踪前馈补偿方法
CN110977418A (zh) * 2019-11-26 2020-04-10 珠海格力电器股份有限公司 一种大型多点同步精密升降穿管平台装置

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHIN-TIEN YANG ETAL.: "Single Wavelength Blue-Laser Optical Head-Like Opto-Mechanical System for Turntable Thermal Mode Lithography and Stamper Fabrication", 《IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS》 *
LI JIE: "Dynamics Simulation Analysis of the Precision Opto-Electronic Tracking Turntable Frame", 《2010 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER ENGINEERING AND TECHNOLOGY》 *
任清安等: "雷达光电智能协同探测技术研究", 《雷达科学与技术》 *
刘燕等: "舰载直升机光电跟踪助降系统设计", 《2017年装备技术发展论坛论文集》 *
刘艳行: "高精度光电跟踪伺服系统的几个关键技术", 《中国科技信息》 *
吕宏宇等: "光电跟踪转台伺服控制策略研究", 《激光与红外》 *
宋慧娟: "区域目标快速捕获扫描算法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
李拥军等: "带摩擦的光电跟踪转台控制技术研究", 《测控技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114325683A (zh) * 2021-12-18 2022-04-12 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种船载光电吊舱和雷达协同目标跟踪方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111487999B (zh) 2021-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108919841B (zh) 一种光电跟踪系统的复合轴控制方法及系统
CN109634293B (zh) 一种固定翼无人机翻滚机动控制方法
CN108733066B (zh) 一种基于吊舱姿态反馈的目标跟踪控制方法
CN111487999B (zh) 一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法
CN112947569B (zh) 基于预设性能四旋翼无人机视觉伺服目标跟踪控制方法
CN110764523B (zh) 基于抗饱和平滑变换的比例积分前置导引攻击目标的方法
Mills et al. Vision based control for fixed wing UAVs inspecting locally linear infrastructure using skid-to-turn maneuvers
CN117270580A (zh) 无人机载光电吊舱目标跟踪的伺服控制方法、系统和设备
CN116068928B (zh) 一种分布式异构无人机集群空地一体控制系统及方法
CN208384428U (zh) 基于反向位移补偿的稳定转台系统
CN110703793A (zh) 采用姿态角测量的飞行器积分比例导引攻击机动目标的方法
CN117508643A (zh) 含动态约束的高平稳焦平面多阶段多通道切换控制方法
Liu et al. Visual-based online control of gimbal on the uav for target tracking
CN114185364B (zh) 一种基于激光雷达的无人机自主式辅助降落方法及系统
CN116860011A (zh) 一种实现光电搜索跟踪系统高精度记忆跟踪的方法
CN106919168A (zh) 室内自航模操纵性实验定位系统
CN114489101B (zh) 一种无人机的末端制导控制方法及系统
CN112748748B (zh) 基于控制杆数据的光电跟瞄半自动复合控制系统及方法
CN112731962B (zh) 一种多无人系统协同编队控制方法
CN116009570A (zh) 一种可变速飞行器的时间协同控制方法
CN117873123A (zh) 一种含速度约束的非合作目标视觉跟踪控制方法
Xin et al. An on-board pan-tilt controller for ground target tracking systems
Zheng et al. Multi-sensor fusion based real-time hovering for a quadrotor without GPS in assigned position
CN114280978B (zh) 一种用于光电吊舱的跟踪解耦合控制方法
RU2325671C1 (ru) Следящая локационно-оптическая система сопровождения подвижных объектов

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant