CN111896935A - 采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动控制技术领域，公开了一种动机座下采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，俯仰向以“主轴+子轴”复合轴的形式稳定光轴；方位主轴在惯性空间保持匀速运动，在反扫补偿阶段，方位主轴陀螺稳定回路误差的积分值为经过某一增益后作为方位子轴位置闭环的输入控制指令；复位阶段，子轴与主轴进行位置对准。本发明通过复位阶段子轴与主轴位置对准减小复合轴系统中子轴小有限转角对光电设备高精度稳定补偿控制的影响，通过反扫补偿阶段子轴对主轴陀螺数据相关的积分响应，实现光电搜索系统主轴高速运动，子轴高速反扫状态下对扰动的高精度隔离，提高光电搜索系统在反扫补偿阶段的“凝视”精度，实现了对目标的稳定搜索。

Description

采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，主要涉及控制方法，尤其涉及一种动机座下采用凝视型探测器的光电搜索系统子轴采用二维反射镜单元进行反扫稳定补偿方法。

背景技术

凝视型探测器，“凝视”是指探测器响应景物的时间与取出列阵中每个探测器响应信号所需的读出时间相比很长，即探测器“看”景物时间很长，而取出每个探测器的响应信号所需的时间很短。通常凝视型探测器指焦平面阵列探测器(面阵探测器)，相比于扫描成像探测器(线阵探测器)而言，其信噪比和灵敏度更高，但其缺点也很明显，需要相对较长的“凝视”时间来成像。

在光电搜索系统中希望采用面阵探测获得对目标更远的探测，就需要确保系统搜索过程中面阵探测器对目标具有足够的“凝视”时间，已知的采用面阵列探测器的搜索系统均采用了反射镜反扫以提高扫描效率，其一般由承载探测器和反射镜的主轴平台及用于反扫补偿的子轴机构(一维反射镜)构成。在工作时主轴平台向某一方向匀速搜索，子轴反射镜反向运动，产生凝视效果，可以理解为主轴平台首先转动角α，然后补偿摆镜反向转动使像面回到转台运动前的位置。该种方式，当搜索系统安装于静基座条件是可用的，因为搜索系统不存在俯仰方向的扰动，当子轴机构在方位向对主轴机构匀速运动实现了补偿，系统即实现“凝视”。但在动基座条件，搜索系统存在俯仰向上的扰动，预实现“凝视”，务必对俯仰向的扰动进行隔离。另外，在动基座条件下，方位向也存在来自基座的扰动，在“凝视”阶段，子轴机构在方位向不仅需要补偿主轴机构的匀速运动，而且需要隔离基座的扰动。在公开发表的文献及专利介绍中，“凝视”型搜索系统未涉及动机座工况下的稳定补偿问题，且反扫补偿多采用一维反射镜，其构成示意见图2、工作原理见图3。

对于“凝视”型搜索系统，子轴机构通常采用快速反射镜进行反扫补偿，本发明子轴补偿镜是双自由度快速反射镜，快速反射镜是在光源和接收器之间控制光束的一种装置，通常与大惯量机架结构的主轴系统共同构成复合轴系统，在各种光学系统中用于投射和稳定光束，它实际上是由镜体(玻璃或者金属)、柔性支撑架和驱动器(压电陶瓷、音圈电机、力矩器)三部分组成，其优点是结构谐振频率高、响应速率快、零摩擦、动态滞后误差小等优点，缺点为工作范围小，该装置以及通常的复合轴系统在公开文献中有介绍。

就国内外光电搜索设备涉及反扫稳定补偿方法，与本发明相同的控制方法未见公开报道。

发明内容

(一)发明目的

为解决动机座下采用凝视型探测器的光电搜索系统在反扫补偿阶段光轴高精度稳定问题，本发明提出一种动机座下采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，通过复位阶段的位置对准克服了子轴补偿过程中长时间陀螺积分的误差累计问题，也减小了子轴小有限转角(快速反射镜较小的工作范围)对光电设备高精度稳瞄控制的影响。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其包括以下步骤：

步骤1：调入预设参数F_az、F_el、T、t₁、t₂、θ_{az_sub_m_init}、θ_{az_sub_m_end}、ω_{az_m_cmd}；其中，F_az、F_el为方位向、俯仰向子轴角位移相对主轴探测光学系统的角增益，伺服控制软件的运行周期T，凝视时间t₁、复位时间t₂，方位子轴反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}、方位子轴反扫补偿终止位置θ_{az_sub_m_end}；

步骤2：初始化

步骤2.1：方位主轴停当前位置；

步骤2.2：方位子轴锁定在反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}；

步骤2.3：俯仰主轴锁定零位；

步骤2.4：俯仰子轴锁定零位；

步骤2.5：t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0，其中t为状态控制时间变量，θ_{az_gyrInt}为方位稳定回路误差的积分值，θ_{el_gyrInt}为俯仰陀螺积分值，i为与t对应的伺服控制软件运行周期数；

步骤3：是否搜索运动，如果是，则执行步骤4，否则执行步骤2；

步骤4：主轴搜索运动

步骤4.1：俯仰主轴依据平台姿态角(θ_pich，θ_roll)、θ_{az_m_p}，获得俯仰主轴处于水平状态时，俯仰主轴的输入控制角度θ_{el_m_cmd}，并使俯仰主轴锁定在位置θ_{el_m_cmd}，其中：

θ_{el_m_cmd}＝-(θ_pitchcosθ_{az_m_p}-θ_rollsinθ_{az_m_p})

θ_{az_m_p}为方位主轴相对平台位置，θ_pich为纵摇角，θ_roll为横摇角；

步骤4.2：方位主轴陀螺稳定回路以ω_{az_m_cmd}为输入作匀速运动；

步骤5：子轴反扫稳定补偿

步骤5.1：更新i，i＝i+1；

步骤5.2：计算t、θ_{az_gyrInt}、θ_{el_gyrInt}，t＝i×T、θ_{az_gyrInt}＝θ_{az_gyrInt}+(ω_{az_m_cmd}-ω_{az_gyr})T、θ_{el_gyrInt}＝θ_{el_gyrInt}+ω_{el_gyr}T，其中ω_{az_gyr}、ω_{el_gyr}分别是方位主轴陀螺数据和俯仰陀螺数据；

步骤5.3：计算方位子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，俯仰子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，其中：

步骤6：如果t>＝t₁，俯仰子轴锁定零位，方位子轴快速运动至反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}，并锁定该位置；

步骤7：如果t>＝(t₁+t₂)，令t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0；

步骤8：如果任务结束，则方位主轴停止运动，锁定零位，方位子轴锁定零位，俯仰主轴锁定零位，俯仰子轴锁定零位；否则执行步骤3。

所述子轴回路中，子轴回路带宽大于主轴陀螺稳定回路带宽的3倍以上。

所述纵摇角θ_pich以安装平台零位线的垂直线为轴线，以水平面为基准，平台零位线指向上抬为正，下降为负；横摇角θ_roll是平台经过纵摇后，以平台零位线指向为旋转轴线，左抬高为正，左下沉为负，其中平台零位线指方位主轴在零位位置时，光轴指向在平台上的投影。

所述方位子轴运动范围大于(θ_{az_sub_m_end}-θ_{az_sub_m_init})，凝视型探测器视场大于(t₁+t₂)ω_{az_m_cmd}，方位子轴由θ_{az_sub_m_end}运动至θ_{az_sub_m_init}的时间小于t₂，方位子轴稳定运动速度大于

所述步骤1和步骤2中，F_az＝2，

T＝0.5ms、t₁＝10ms、t₂＝10ms、ω_{az_m_cmd}＝180°/s、θ_{az_sub_m_init}＝0.9°、θ_{az_sub_m_init}＝-0.9°。

所述步骤3中，方位向和俯仰向陀螺稳定回路为II型结构，剪切频率18Hz，相位裕度47°带宽为30Hz，俯仰主轴位置回路为II型结构，剪切频率1.5Hz，相位裕度70°带宽2Hz。

所述步骤4中，方位向、俯仰向复合轴系统的子轴回路为I型结构，带宽300Hz。

所述步骤6中，陀螺零偏值不大于0.5°/h。

所述步骤7和8中，方位子轴运动范围3°，凝视型探测器视场为4°。

所述步骤9和10中，方位子轴由θ_{az_sub_m_end}运动至θ_{az_sub_m_init}的时间为8ms，方位子轴稳定运动速度达500°/s。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，有益效果体现在以下三个方面。

(1)充分利用了子轴高带宽、高精度特性，通过复合轴系统实现了在凝视型光电搜索系统反扫稳定过程中的扰动补偿：方位子轴在反扫补偿主轴运动的同时，对主轴稳定残余误差进一步补偿，提高系统稳定精度；俯仰子轴对主轴稳定残余误差进一步补偿，提高系统稳定精度；

(2)通过在反扫补偿复位阶段，对子轴进行复位，并对陀螺积分清零，极大程度克服了子轴有限转角对系统工作的影响，

(3)实现逻辑简单，只涉及到简单三角函数、四则运算以及if-else逻辑判断，该方法具有算法简单、可操作性强的优点。

附图说明

图1是本发明控制方法的操作流程图。

图2是公开资料中采用凝视型探测器光电搜索系统构成示意图。

图3是公开资料中面阵探测器反扫补偿工作原理图。

图4是本发明搜索系统反扫稳定补偿工作原理图。

图5是惯性系下凝视型光电搜索系统反扫补偿理想运动曲线图。

图6是本发明反扫补偿方位向复合轴系统控制原理图。

图7是本发明俯仰向复合轴稳定控制原理图。

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。

本发明中，俯仰向控制采用复合轴形式，结合惯导和陀螺数据隔离扰动，使俯仰向锁定在惯性空间固定角度；方位主轴在惯性空间保持匀速运动，在反扫补偿阶段，主轴陀螺稳定回路误差的积分值经过光学增益后作为子轴闭环的输入控制指令；在子轴复位阶段，子轴与主轴进行位置对准。该方法通过复位阶段子轴与主轴对准减小了子轴小有限转角(快速反射镜较小的工作范围)对光电设备高精度稳瞄控制的影响，通过反扫补偿阶段子轴对主轴陀螺稳定回路误差积分的响应，实现在光电搜索系统主轴高速运动且子轴高速反扫补偿状态下对扰动的高精度补偿，使系统具备了动机座工况下，对目标的“凝视”功能，本发明工作原理见图4。

图5为采用凝视型探测器光电搜索系统方位向主轴、子轴在惯性空间理想运动曲线，t₁时间段为反扫补偿阶段，通常t₁大于探测器的积分时间，t₂时间段为复位阶段。理想状态下，在反扫补偿阶段，主轴以指定速度ω_{az_m_cmd}匀速运动，子轴以速度ω_{az_sub_m}＝-ω_{az_m_cmd}/F_az匀速运动，对主轴运动进行反扫补偿，使光轴在反扫补偿阶段稳定指向惯性空间某位置，实现“凝视”；在复位阶段，子轴由θ_{az_sub_m_end}快速运动到θ_{az_sub_m_init}，到位后开始下一个反扫补偿流程。其中：ω_{az_m_cmd}为光电搜索系统决定的主轴搜索运动速度值，F_az为方位子轴角位移相对主轴探测光学系统的角增益，ω_{az_sub_m}为方位子轴相对主轴速度，θ_{az_sub_m_end}为方位子轴相对主轴反扫补偿终止位置，θ_{az_sub_m_init}为方位子轴相对主轴反扫补偿起始位置。

受主轴平台机电特性、惯量、摩擦、环境等影响，实际工程系统存在方位主轴运动速度ω_{az_m_i}≠ω_{az_m_cmd}，子轴如果依据ω_{az_sub_m}＝-ω_{az_m_cmd}/F_az运动，则方位向光轴相对于惯性空间移动量，F_azθ_{az_sub_m}+θ_{az_m_i}＝F_az∫ω_{az_sub_m}+∫ω_{az_m_i}≠0，导致光电搜索系统方位向反扫补偿阶段光轴不能稳定指向惯性空间某一位置，为了使F_azθ_{az_sub_m}+θ_{az_m_i}趋近于零，方位子轴在反扫补偿阶段的位置控制量为：θ_{az_sub_m}＝1/F_az[∫-ω_{az_m_cmd}dt+∫(ω_{az_m_cmd}-ω_{az_m_i})dt]，采用的控制原理见图6。其中：ω_{az_m_i}为主轴在惯性空间实际运动速度，θ_{az_sub_m}子轴相对主轴实际位置，θ_{az_m_i}为主轴相对惯性空间的位置。

俯仰向在方位向反扫补偿阶段，以复合轴稳定方式稳定光轴，控制原理见图7。由图7可知，俯仰向复合轴控制系统分为两部分，主轴稳定控制回路和子轴回路。主轴控制回路内环采用陀螺稳定回路，外环为空间位置环，其控制输入为θ_{el_m_cmd}，θ_{el_m_cmd}为当俯仰主轴指向水平零位时，俯仰主轴相对平台的位置。子轴回路，在复位阶段锁定零位，在反扫补偿阶段，采用陀螺的积分值反向消除主轴平台对光轴的扰动。

本发明所提供的技术方法主要由光电设备的伺服控制软件实现，伺服控制软件运行在主控芯片为DSP的伺服控制板上，在伺服控制软件运行之前，系统复合轴系统的光学参数明确、复合轴控制系统基本回路可用，且具有必要性能，其中包括：

1、方位向、俯仰向子轴角位移相对主轴探测光学系统的角增益F_az、F_el已经确定；

2、伺服控制软件的运行周期T，凝视时间t₁、复位时间t₂、方位主轴搜索运动速度ω_{az_m_cmd}、方位子轴反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}、方位子轴反扫补偿终止位置θ_{az_sub_m_end}已经确定；

3、方位向、俯仰向复合轴系统的主轴陀螺稳定回路可用，俯仰主轴位置回路可用。

4、方位向、俯仰向复合轴系统的子轴回路可用。子轴回路的基本要求为：子轴回路带宽大于主轴陀螺稳定回路带宽的3倍以上。

5、平台安装惯导组合，用于测量平台姿态角(θ_pich，θ_roll)，θ_pich为纵摇角，θ_roll为横摇角，平台姿态角定义遵循通常惯导测量定义。纵摇角θ_pich以安装平台零位线的垂直线为轴线，以水平面为基准，平台零位线指向上抬为正，下降为负；横摇角θ_roll是平台经过纵摇后，以平台零位线指向为旋转轴线，左抬高为正，左下沉为负，其中平台零位线指方位主轴在零位位置时，光轴指向在平台上的投影。

6、主轴陀螺零偏值已知，并被系统消除。

7、方位子轴运动范围大于(θ_{az_sub_m_end}-θ_{az_sub_m_init})。

8、凝视型探测器视场大于(t₁+t₂)ω_{az_m_cmd}。

9、方位子轴由θ_{az_sub_m_end}运动至θ_{az_sub_m_init}的时间小于t₂。

10、方位子轴稳定运动速度大于

11、系统零位标定完成。

在上述工作已经完成的基础上，伺服控制软件接收到上级系统发出的搜索指令时，将按照图1所示的工作流程执行以下步骤：

步骤1：调入预设参数F_az、F_el、T、t₁、t₂、θ_{az_sub_m_init}、θ_{az_sub_m_end}、ω_{az_m_cmd}；

步骤2：初始化

步骤2.1：方位主轴停当前位置；

步骤2.2：方位子轴锁定在反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}；

步骤2.3：俯仰主轴锁定零位；

步骤2.4：俯仰子轴锁定零位；

步骤2.5：t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0，其中t为状态控制时间变量，θ_{az_gyrInt}为方位稳定回路误差的积分值，θ_{el_gyrInt}为俯仰陀螺积分值，i为与t对应的伺服控制软件运行周期数；

步骤3：是否搜索运动，如果是，则执行步骤4，否则执行步骤2；

步骤4：主轴搜索运动

步骤4.1：俯仰主轴依据平台姿态角(θ_pich，θ_roll)、θ_{az_m_p}，获得俯仰主轴处于水平状态时，俯仰主轴的输入控制角度θ_{el_m_cmd}，并使俯仰主轴锁定在位置θ_{el_m_cmd}，其中：

θ_{el_m_cmd}＝-(θ_pitchcosθ_{az_m_p}-θ_rollsinθ_{az_m_p})

θ_{az_m_p}为方位主轴相对平台位置；

步骤4.2：方位主轴陀螺稳定回路以ω_{az_m_cmd}为输入作匀速运动；

步骤5：子轴反扫稳定补偿

步骤5.1：更新i，i＝i+1；

步骤5.2：计算t、θ_{az_gyrInt}、θ_{el_gyrInt}，t＝i×T、θ_{az_gyrInt}＝θ_{az_gyrInt}+(ω_{az_m_cmd}-ω_{az_gyr})T、θ_{el_gyrInt}＝θ_{el_gyrInt}+ω_{el_gyr}T，其中ω_{az_gyr}、ω_{el_gyr}分别是方位主轴陀螺数据和俯仰陀螺数据；

步骤5.3：计算方位子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，俯仰子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，其中：

步骤6：如果t>＝t₁，俯仰子轴锁定零位，方位子轴快速运动至反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}，并锁定该位置；

步骤7：如果t>＝(t₁+t₂)，令t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0；

步骤8：如果任务结束，则方位主轴停止运动，锁定零位，方位子轴锁定零位，俯仰主轴锁定零位，俯仰子轴锁定零位；否则执行步骤3。

实施例

本实施例中，光电设备动机座下采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法实现的前提条件如下：

1、方位向、俯仰向子轴角位移相对主轴探测光学系统的角增益F_az、F_el已经确定；在本优选实施例中F_az＝2，、

2、伺服控制软件的运行周期T，凝视时间t₁、复位时间t₂、方位主轴搜索运动速度ω_{az_m_cmd}、方位子轴反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}、方位子轴反扫补偿终止位置θ_{az_sub_m_end}已经确定；在本优选实施例中：T＝0.5ms、t₁＝10ms、t₂＝10ms、ω_{az_m_cmd}＝180°/s、θ_{az_sub_m_init}＝0.9°、θ_{az_sub_m_init}＝-0.9°。

3、方位向、俯仰向复合轴系统的主轴陀螺稳定回路可用，俯仰主轴位置回路可用。在本优选实施例中：方位向和俯仰向陀螺稳定回路为II型结构，剪切频率18Hz，相位裕度47°带宽约30Hz，俯仰主轴位置回路为II型结构，剪切频率1.5Hz，相位裕度70°带宽约2Hz。

4、方位向、俯仰向复合轴系统的子轴回路可用。子轴回路的基本要求为：子轴回路带宽大于主轴陀螺稳定回路带宽的3倍以上，在本优选实施例中，方位向、俯仰向复合轴系统的子轴回路为I型结构，带宽约300Hz。

5、平台安装惯导组合，用于测量平台姿态角(θ_pich，θ_roll)，θ_pich为纵摇角，θ_roll为横摇角，平台姿态角定义遵循通常惯导测量定义。纵摇角θ_pich以安装平台零位线的垂直线为轴线，以水平面为基准，平台零位线指向上抬为正，下降为负；横摇角θ_roll是平台经过纵摇后，以平台零位线指向为旋转轴线，左抬高为正，左下沉为负，其中平台零位线指方位主轴在零位位置时，光轴指向在平台上的投影。

6、主轴陀螺零偏值已知，并被系统消除。在本优选实施例中，陀螺零偏值不大于0.5°/h。

7、方位子轴运动范围大于(θ_{az_sub_m_end}-θ_{az_sub_m_init})。在本优选实施例中，方位子轴运动范围3°。

8、凝视型探测器视场大于(t₁+t₂)ω_{az_m_cmd}。在本优选实施例中，凝视型探测器视场为4°。

9、方位子轴由θ_{az_sub_m_end}运动至θ_{az_sub_m_init}的时间小于t₂。在本优选实施例中，该时间为8ms。

10、方位子轴稳定运动速度大于

在本优选实施例中，方位子轴稳定运动速度可达500°/s。

11、系统零位标定完成。

在上述工作已经完成的基础上，伺服控制软件接收到上级系统发出的搜索指令时，将按照图1所示的工作流程执行以下步骤：

步骤1：调入预设参数F_az、F_el、T、t₁、t₂、θ_{az_sub_m_init}、θ_{az_sub_m_end}、ω_{az_m_cmd}；

步骤2：初始化

步骤2.1：方位主轴停当前位置；即ω_{az_m_cmd}＝0；

步骤2.2：方位子轴锁定在反扫补偿起始位置，θ_{az_sub_m_init}＝0.9；

步骤2.3：俯仰主轴锁定零位；

步骤2.4：俯仰子轴锁定零位；

步骤2.5：t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0，其中t为状态控制时间变量，θ_{az_gyrInt}为方位稳定回路误差的积分值，θ_{el_gyrInt}为俯仰陀螺积分值，i为与t对应的伺服控制软件运行周期数；

步骤3：是否搜索运动，如果是，则执行步骤4，否则执行步骤2；

步骤4：主轴搜索运动

步骤4.1：俯仰主轴依据平台姿态角(θ_pich，θ_roll)、θ_{az_m_p}，获得俯仰主轴处于水平状态时，俯仰主轴的输入控制角度θ_{el_m_cmd}，并使俯仰主轴锁定在位置θ_{el_m_cmd}，其中：

θ_{el_m_cmd}＝-(θ_pitchcosθ_{az_m_p}-θ_rollsinθ_{az_m_p})

θ_{az_m_p}为方位主轴相对平台位置；

步骤4.2：方位主轴陀螺稳定回路以ω_{az_m_cmd}＝180°/s为输入作匀速运动；

步骤5：子轴反扫稳定补偿

步骤5.1：更新i，i＝i+1；

步骤5.2：计算t、θ_{az_gyrInt}、θ_{el_gyrInt}，t＝i×T、θ_{az_gyrInt}＝θ_{az_gyrInt}+(ω_{az_m_cmd}-ω_{az_gyr})T、θ_{el_gyrInt}＝θ_{el_gyrInt}+ω_{el_gyr}T，其中ω_{az_gyr}、ω_{el_gyr}分别是方位主轴陀螺数据和俯仰陀螺数据；

步骤5.3：计算方位子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，俯仰子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，其中：

步骤6：如果t>＝t₁，俯仰子轴锁定零位，方位子轴快速运动至反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}，并锁定该位置；

步骤7：如果t>＝(t₁+t₂)，令t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0；

步骤8：如果任务结束，则方位主轴停止运动，锁定零位，方位子轴锁定零位，俯仰主轴锁定零位，俯仰子轴锁定零位；否则执行步骤3。

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)

1.一种采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：调入预设参数F_az、F_el、T、t₁、t₂、θ_{az_sub_m_init}、θ_{az_sub_m_end}、ω_{az_m_cmd}；其中，F_az、F_el为方位向、俯仰向子轴角位移相对主轴探测光学系统的角增益，伺服控制软件的运行周期T，凝视时间t₁、复位时间t₂，方位子轴反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}、方位子轴反扫补偿终止位置θ_{az_sub_m_end}；

步骤2：初始化

步骤2.1：方位主轴停当前位置；

步骤2.2：方位子轴锁定在反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}；

步骤2.3：俯仰主轴锁定零位；

步骤2.4：俯仰子轴锁定零位；

步骤2.5：t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0，其中t为状态控制时间变量，θ_{az_gyrInt}为方位稳定回路误差的积分值，θ_{el_gyrInt}为俯仰陀螺积分值，i为与t对应的伺服控制软件运行周期数；

步骤3：是否搜索运动，如果是，则执行步骤4，否则执行步骤2；

步骤4：主轴搜索运动

步骤4.1：俯仰主轴依据平台姿态角(θ_pich，θ_roll)、θ_{az_m_p}，获得俯仰主轴处于水平状态时，俯仰主轴的输入控制角度θ_{el_m_cmd}，并使俯仰主轴锁定在位置θ_{el_m_cmd}，其中：

θ_{el_m_cmd}＝-(θ_pitchcosθ_{az_m_p}-θ_rollsinθ_{az_m_p})

θ_{az_m_p}为方位主轴相对平台位置，θ_pich为纵摇角，θ_roll为横摇角；

步骤4.2：方位主轴陀螺稳定回路以ω_{az_m_cmd}为输入作匀速运动；

步骤5：子轴反扫稳定补偿

步骤5.1：更新i，i＝i+1；

步骤5.2：计算t、θ_{az_gyrInt}、θ_{el_gyrInt}，t＝i×T、θ_{az_gyrInt}＝θ_{az_gyrInt}+(ω_{az_m_cmd}-ω_{az_gyr})T、θ_{el_gyrInt}＝θ_{el_gyrInt}+ω_{el_gyr}T，其中ω_{az_gyr}、ω_{el_gyr}分别是方位主轴陀螺数据和俯仰陀螺数据；

步骤5.3：计算方位子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，俯仰子轴跟随位置量θ_{az_sub_cmd}，其中：

步骤6：如果t>＝t₁，俯仰子轴锁定零位，方位子轴快速运动至反扫补偿起始位置θ_{az_sub_m_init}，并锁定该位置；

步骤7：如果t>＝(t₁+t₂)，令t＝0、θ_{az_gyrInt}＝0、θ_{el_gyrInt}＝0、i＝0；

步骤8：如果任务结束，则方位主轴停止运动，锁定零位，方位子轴锁定零位，俯仰主轴锁定零位，俯仰子轴锁定零位；否则执行步骤3。

2.如权利要求1所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述子轴回路中，子轴回路带宽大于主轴陀螺稳定回路带宽的3倍以上。

3.如权利要求2所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述纵摇角θ_pich以安装平台零位线的垂直线为轴线，以水平面为基准，平台零位线指向上抬为正，下降为负；横摇角θ_roll是平台经过纵摇后，以平台零位线指向为旋转轴线，左抬高为正，左下沉为负，其中平台零位线指方位主轴在零位位置时，光轴指向在平台上的投影。

4.如权利要求3所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述方位子轴运动范围大于(θ_{az_sub_m_end}-θ_{az_sub_m_init})，凝视型探测器视场大于(t₁+t₂)ω_{az_m_cmd}，方位子轴由θ_{az_sub_m_end}运动至θ_{az_sub_m_init}的时间小于t₂，方位子轴稳定运动速度大于

5.如权利要求4所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2中，F_az＝2，

T＝0.5ms、t₁＝10ms、t₂＝10ms、ω_{az_m_cmd}＝180°/s、θ_{az_sub_m_init}＝0.9°、θ_{az_sub_m_init}＝-0.9°。

6.如权利要求5所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述步骤3中，方位向和俯仰向陀螺稳定回路为II型结构，剪切频率18Hz，相位裕度47°带宽为30Hz，俯仰主轴位置回路为II型结构，剪切频率1.5Hz，相位裕度70°带宽2Hz。

7.如权利要求6所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述步骤4中，方位向、俯仰向复合轴系统的子轴回路为I型结构，带宽300Hz。

8.如权利要求7所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述步骤6中，陀螺零偏值不大于0.5°/h。

9.如权利要求8所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述步骤7和8中，方位子轴运动范围3°，凝视型探测器视场为4°。

10.如权利要求9所述的采用凝视型探测器光电搜索系统的反扫稳定补偿方法，其特征在于，所述步骤9和10中，方位子轴由θ_{az_sub_m_end}运动至θ_{az_sub_m_init}的时间为8ms，方位子轴稳定运动速度达500°/s。

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