JPS5926081A - 光波追尾装置 - Google Patents
光波追尾装置Info
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- JPS5926081A JPS5926081A JP13536382A JP13536382A JPS5926081A JP S5926081 A JPS5926081 A JP S5926081A JP 13536382 A JP13536382 A JP 13536382A JP 13536382 A JP13536382 A JP 13536382A JP S5926081 A JPS5926081 A JP S5926081A
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- Japan
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- optical axis
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- mirror
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
- G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はサーボ駆動架台上に搭載した光学系を用いて
目標を光学的に検出し、信号処理を施して連続的に目標
追尾を行う元板追尾装置に関するものである。
目標を光学的に検出し、信号処理を施して連続的に目標
追尾を行う元板追尾装置に関するものである。
まず従来の光波追尾装置について説明する。
第1図は従来の光波追尾装置を示すブロック図であり、
第1図において、(1)は図示していないレーザ送信機
によりレーザ光を目標に照射した後目標から反射された
反射光、(2)は元板センサ、(3)は画像信号、(4
)は表示器、(5)は画像信号処理部、(6)は追尾装
置の光軸、(7)は目標方向に対する追尾装置の光軸の
角度誤差、(8)はサーボ駆動架台角度、(9)は加算
器、01は目標方向角度指令、(ロ)はサーボ駆動架台
及び駆動系、@は受信光学部であシサーポ駆動架台上に
固定しである。03は受信光学部(イ)の主鏡、θ榎は
主鏡の光軸。
第1図において、(1)は図示していないレーザ送信機
によりレーザ光を目標に照射した後目標から反射された
反射光、(2)は元板センサ、(3)は画像信号、(4
)は表示器、(5)は画像信号処理部、(6)は追尾装
置の光軸、(7)は目標方向に対する追尾装置の光軸の
角度誤差、(8)はサーボ駆動架台角度、(9)は加算
器、01は目標方向角度指令、(ロ)はサーボ駆動架台
及び駆動系、@は受信光学部であシサーポ駆動架台上に
固定しである。03は受信光学部(イ)の主鏡、θ榎は
主鏡の光軸。
(イ)は微動ミラー及び駆動系、(ト)は微動ミラー角
度偏位、α力は光学的加算器である。
度偏位、α力は光学的加算器である。
まだ第2図は各部の角度の関係を示すものであり、追尾
系はAzimuth、 Ii:Ievation軸で構
成されるが例としてElevation角について示し
である。
系はAzimuth、 Ii:Ievation軸で構
成されるが例としてElevation角について示し
である。
第2図において(6)は追尾装置の光軸、(7)は目標
方向に対する追尾装置光軸の角度誤差、(8)はサーボ
駆動架台の角度、Q→は主鏡の光軸、(ト)は微動ミラ
ーの角度偏位、 (11111は基準面(サーボ駆動架
台据付面)、01は目標方向、(イ)は目標である。
方向に対する追尾装置光軸の角度誤差、(8)はサーボ
駆動架台の角度、Q→は主鏡の光軸、(ト)は微動ミラ
ーの角度偏位、 (11111は基準面(サーボ駆動架
台据付面)、01は目標方向、(イ)は目標である。
次にこのように構成された従来の光波追尾装置の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
目標からの反射光(1)は光学センサ(2)で検知され
て画像信号(3)に変換された後2表示器(4)上に表
示されるとともに画像信号処理部(5)にて処理され目
標方向に対する追尾装置の光軸(6)の角度誤差(7)
のAzimuth (以下AZと称する)方向成分、
Elevation (以下ELと称する)方向成分
が算出される。この角度誤差(7)の信号はサーボ駆動
架台角度(8)のAz、 ELと各々加算器(9)によ
シ加算され、目標方向角度指令01となってサーボ駆動
架台及び駆動系(ロ)を制御し結果としてサーボ駆動架
台上に固定されている受信光学部θカの主鏡(至)の光
軸θ→を目標方向に連続して指向させるよう(2)→(
51−+(91→(11)→03→αη−(2)の追尾
サーボルーズを構成している。まだ上記角度誤差(7)
の信号は並行して受信光学部に設けられている微動ミラ
ー及び駆動系αGには送られ角度誤差分だけAz及びE
L軸用微動ミラーを偏位させる。この微動ミラーは受信
光学部主鏡(ト)の光軸上に配置され主鏡の光軸a4を
ミラー角度偏位OQだけ加算器α力で光学的に補正し、
結果として追尾装置の光軸(6)を形成する。
て画像信号(3)に変換された後2表示器(4)上に表
示されるとともに画像信号処理部(5)にて処理され目
標方向に対する追尾装置の光軸(6)の角度誤差(7)
のAzimuth (以下AZと称する)方向成分、
Elevation (以下ELと称する)方向成分
が算出される。この角度誤差(7)の信号はサーボ駆動
架台角度(8)のAz、 ELと各々加算器(9)によ
シ加算され、目標方向角度指令01となってサーボ駆動
架台及び駆動系(ロ)を制御し結果としてサーボ駆動架
台上に固定されている受信光学部θカの主鏡(至)の光
軸θ→を目標方向に連続して指向させるよう(2)→(
51−+(91→(11)→03→αη−(2)の追尾
サーボルーズを構成している。まだ上記角度誤差(7)
の信号は並行して受信光学部に設けられている微動ミラ
ー及び駆動系αGには送られ角度誤差分だけAz及びE
L軸用微動ミラーを偏位させる。この微動ミラーは受信
光学部主鏡(ト)の光軸上に配置され主鏡の光軸a4を
ミラー角度偏位OQだけ加算器α力で光学的に補正し、
結果として追尾装置の光軸(6)を形成する。
ここで通常、サーボ駆動架台及び駆動系(6)の応答は
目標運動に対し時間遅れ等を生じるが。
目標運動に対し時間遅れ等を生じるが。
これに比し小型高応答性をもつ微動ミラー系によシザー
ボ駆動架台上の受信光学部の主鏡の光軸(14を補正す
る仁とにより運動する目標に対しても追尾装置の光軸(
6)の追従遅れを少なくするようにしたものである。
ボ駆動架台上の受信光学部の主鏡の光軸(14を補正す
る仁とにより運動する目標に対しても追尾装置の光軸(
6)の追従遅れを少なくするようにしたものである。
さらに定常状態においてはサーボ架台は受信光学部主鏡
の光軸a荀を正しく目標方向に指向させ、したがって微
動ミラーの角度偏位θQが零となるように制御されてい
る。
の光軸a荀を正しく目標方向に指向させ、したがって微
動ミラーの角度偏位θQが零となるように制御されてい
る。
しかしながらこのような構成によるとサーボ駆動架台が
受信光学部の主鏡の光軸1.l→を完全に目標方向に指
向させるに至っていない過渡状態では角度誤差(7)が
生じ、微動ミラー偏位0Qは零になっていないだめに第
2図に示すようにサーボ駆動架台の指令値である目標方
向角度指令a1即ち図中(7) + f8)は正しい目
標方向を指令していないだめ、この追尾装置からは正し
い目標方向角度値を出力することはできない。更にこの
系における微動ミラーの応答速度は全体のサーボルーズ
の安定性から制限を受けるだめサーボ駆動架台の応答誤
差の高周波成分は完全に修正しきれず結果として追尾誤
差を生じるという欠点が−ある。
受信光学部の主鏡の光軸1.l→を完全に目標方向に指
向させるに至っていない過渡状態では角度誤差(7)が
生じ、微動ミラー偏位0Qは零になっていないだめに第
2図に示すようにサーボ駆動架台の指令値である目標方
向角度指令a1即ち図中(7) + f8)は正しい目
標方向を指令していないだめ、この追尾装置からは正し
い目標方向角度値を出力することはできない。更にこの
系における微動ミラーの応答速度は全体のサーボルーズ
の安定性から制限を受けるだめサーボ駆動架台の応答誤
差の高周波成分は完全に修正しきれず結果として追尾誤
差を生じるという欠点が−ある。
この発明はこれらを改善するためになされたもので、゛
光学センサからの角度誤差信号、サーボ駆動架台角度及
び微動ミラー角度偏位量を加算し予測計算を施すことに
より前記過渡状態においても常に連続して正しい目標方
向を算出可能にすると共に微動ミラー駆動指令値として
ザーポ駆動架台追値ザーボ誤差を用いることによりサー
ボlIJg動架台の指令値に対する誤差のみを補正する
方式とし結果として微動ミラー系の応答帯域幅を広げサ
ーボ駆動架台の誤差補正応答特性を向上し、 81j密
な追尾を行うことのできる光波装置を提供するものであ
る。
光学センサからの角度誤差信号、サーボ駆動架台角度及
び微動ミラー角度偏位量を加算し予測計算を施すことに
より前記過渡状態においても常に連続して正しい目標方
向を算出可能にすると共に微動ミラー駆動指令値として
ザーポ駆動架台追値ザーボ誤差を用いることによりサー
ボlIJg動架台の指令値に対する誤差のみを補正する
方式とし結果として微動ミラー系の応答帯域幅を広げサ
ーボ駆動架台の誤差補正応答特性を向上し、 81j密
な追尾を行うことのできる光波装置を提供するものであ
る。
以上第3図に示すこの発明の一実施例について説明する
。
。
第3図はこの発明の光波追尾装置を示すブロック図であ
り、第3図においてmは目標からの反射光、(2)は光
波センサ、(3)は画像信号、(4)は表示器、(5)
は画像信号処理部、(6)は追尾装置の光軸、(7)は
角度誤差、(8)はサーボ駆動架台角度、 (9a)
(9b)は加算器、α◇はサーボ駆動架台及び駆動系
、(6)は受信光学部、 lJ3は受信光学部の主鏡、
a→は主鏡の光軸、 (1Gは微動ミラー及び駆動系、
OQは微動ミラー偏位、a7)は光学的加算器、Qυは
目標位置予測演算部、に)は目標予測位置方向角度指令
、(ハ)はサーボ駆動架台追従誤差。
り、第3図においてmは目標からの反射光、(2)は光
波センサ、(3)は画像信号、(4)は表示器、(5)
は画像信号処理部、(6)は追尾装置の光軸、(7)は
角度誤差、(8)はサーボ駆動架台角度、 (9a)
(9b)は加算器、α◇はサーボ駆動架台及び駆動系
、(6)は受信光学部、 lJ3は受信光学部の主鏡、
a→は主鏡の光軸、 (1Gは微動ミラー及び駆動系、
OQは微動ミラー偏位、a7)は光学的加算器、Qυは
目標位置予測演算部、に)は目標予測位置方向角度指令
、(ハ)はサーボ駆動架台追従誤差。
(ハ)は制御、駆動部、に)はサーボ駆動架台である。
このような構成においては目標からの反射光(1)は光
学センサ(2)において検知され画像信号(3)K変換
され表示器(4)に画像として表示される。
学センサ(2)において検知され画像信号(3)K変換
され表示器(4)に画像として表示される。
またこの画像信号(3)は同時に画像信号処理部(5)
において画面内追尾等の処理を施され、目標方向に対す
る追尾装置の光軸の角度誤差(力のAZ。
において画面内追尾等の処理を施され、目標方向に対す
る追尾装置の光軸の角度誤差(力のAZ。
EL角酸成分算出する。
この角度誤差(7)の信号はサーボ駆動架台角度(8)
及び微動ミラー角度偏位0→((81,(ト)は各々の
駆動軸に直結したポジションセンサにて検出される。)
と加算器(9)にて加算され目標位置予測演算部0)に
てα−βフィルタ等により平滑予測され目標予測位置方
向角度指令(イ)となってサーボ駆動架台及び駆動部(
6)に指令信号として入力される。
及び微動ミラー角度偏位0→((81,(ト)は各々の
駆動軸に直結したポジションセンサにて検出される。)
と加算器(9)にて加算され目標位置予測演算部0)に
てα−βフィルタ等により平滑予測され目標予測位置方
向角度指令(イ)となってサーボ駆動架台及び駆動部(
6)に指令信号として入力される。
サーボ駆動架台及び駆動部(ロ)ではこの指令入力(イ
)とサーボ駆動架台の角度(8)の角度誤差即ちサーボ
駆動架台追従誤差@の信号を制御駆動部(ハ)にて電力
増幅してサーボ駆動架台(イ)を指令入力である目標予
測位14方向角度指令(ハ)に追従させるよう追値ザー
ポ系を構成し、結果としてサーボ駆動架台(ホ)に直結
した受信光学部θ巧の主鏡の光軸0→を目標方向に指向
させる。寸だサーボ駆動架台追従誤差(イ)の信号は同
時に微動ミラー及び駆動系θQに導かれ架台追従遅れ分
だけ瞬時に微動ミラーを偏位させその偏位量Q0で受信
光学部の主鏡の光軸(14)を光学的に補正し、サーボ
駆動架台の過渡状態における遅れ又は目標マニ、−−バ
による追尾遅れに起因する追尾装置光軸誤差をなくして
いる。このような構成によると微動ミラーの応答性を充
分高周波域まで広げることによυサーボ駆動架台追従誤
差による光軸の追従遅れを極小にすることができる。ま
だ本例はパッシブ画像追尾装置について説明しだが。
)とサーボ駆動架台の角度(8)の角度誤差即ちサーボ
駆動架台追従誤差@の信号を制御駆動部(ハ)にて電力
増幅してサーボ駆動架台(イ)を指令入力である目標予
測位14方向角度指令(ハ)に追従させるよう追値ザー
ポ系を構成し、結果としてサーボ駆動架台(ホ)に直結
した受信光学部θ巧の主鏡の光軸0→を目標方向に指向
させる。寸だサーボ駆動架台追従誤差(イ)の信号は同
時に微動ミラー及び駆動系θQに導かれ架台追従遅れ分
だけ瞬時に微動ミラーを偏位させその偏位量Q0で受信
光学部の主鏡の光軸(14)を光学的に補正し、サーボ
駆動架台の過渡状態における遅れ又は目標マニ、−−バ
による追尾遅れに起因する追尾装置光軸誤差をなくして
いる。このような構成によると微動ミラーの応答性を充
分高周波域まで広げることによυサーボ駆動架台追従誤
差による光軸の追従遅れを極小にすることができる。ま
だ本例はパッシブ画像追尾装置について説明しだが。
この発明はこれに限らず、レーザ光を用いたアクティブ
追尾装置にも使用でき、またこの場合は微動ミラー機構
は受信側のみならず連動して送信側にも使用した構成と
することも可能である。
追尾装置にも使用でき、またこの場合は微動ミラー機構
は受信側のみならず連動して送信側にも使用した構成と
することも可能である。
この発明は以上のようになっているから、微動ミラーの
応答によシザーポ駆動架台の過渡状態における追従遅れ
及び目標マニューバによる追従遅れをはソ完全に時間遅
れなしに光軸上で補正することができると共に画像処理
部における画面内追尾にて算□出した角度追尾誤差、及
び−リ゛−ボ駆動架台角度、微動ミラー角度偏位をそれ
ぞれ同一時刻で取込んで目標位置角度を予測するため、
目標のマニューバ、外乱ノイズ、サーボ架台の機構又は
光学系による誤差、ガタ等の影響を極小に押さえ常に正
しい目標位置を出力することができる利点があシ、その
目標位置情報を使用する射撃指揮装置等にとって有力な
光波追尾装置となる。
応答によシザーポ駆動架台の過渡状態における追従遅れ
及び目標マニューバによる追従遅れをはソ完全に時間遅
れなしに光軸上で補正することができると共に画像処理
部における画面内追尾にて算□出した角度追尾誤差、及
び−リ゛−ボ駆動架台角度、微動ミラー角度偏位をそれ
ぞれ同一時刻で取込んで目標位置角度を予測するため、
目標のマニューバ、外乱ノイズ、サーボ架台の機構又は
光学系による誤差、ガタ等の影響を極小に押さえ常に正
しい目標位置を出力することができる利点があシ、その
目標位置情報を使用する射撃指揮装置等にとって有力な
光波追尾装置となる。
第1図は従来における光波追尾装置の構成を示すブロッ
ク図、第2図はブロック図中の各部の角度量の関係を示
す図、第3図はこの発明による光波追尾装置の一実施例
を示すブロック図であ92図中(1)は目標からの反射
光、(2)は光波センサ、(3)は画像信号、(4)は
表示器、(5)は画像信号処理部、(6)は追尾装置の
光軸、(7)は角度誤差、(8)はサーボ駆動架台角度
、(9)は加y)−器、01は目標方向角度指令、(ロ
)はサーボ駆動架台及び駆動系、θ功は受信光学部、
(1:Eは受信光学部の主鏡、α→は主鏡の光軸、(4
)は微動ミラー及び駆動系、0Qけ微動ミラー角度偏位
、θカは光学的加算器、alは目標方向、翰は目標、@
は目標位置予測演算部、(イ)は、目標予測位置方向角
度指令、(ト)はサーボ駆動架台追従誤差、(ハ)は制
御駆動部。 に)はサーボ駆動架台である。 なお図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛 野 信 − 手 続 補 正 書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭 57−135363号
2、発明の名称 光波追尾装置 3、補正をする者 4、代理人 5、補正の対象 明細店の発明の詳細な説明の((・Yl及び図面−6、
補正の内容 (11明細書中温2頁第7行目に1元板追尾装置」とあ
るのを1光波追尾装狛」と補正する。 (2)間中第2頁第13行目に「元板センザ」とあるの
を[光波センV]と補正する。 (3)回申第5頁第13行目−第14行目賀「指令して
いないため」とあるのを「指令しておらず」と補正する
。 (4)図面の第3図中に別紙未配のとおり符号23を追
記する。 7、 添付書類の目録 補正図面(第3図) 1通 以上
ク図、第2図はブロック図中の各部の角度量の関係を示
す図、第3図はこの発明による光波追尾装置の一実施例
を示すブロック図であ92図中(1)は目標からの反射
光、(2)は光波センサ、(3)は画像信号、(4)は
表示器、(5)は画像信号処理部、(6)は追尾装置の
光軸、(7)は角度誤差、(8)はサーボ駆動架台角度
、(9)は加y)−器、01は目標方向角度指令、(ロ
)はサーボ駆動架台及び駆動系、θ功は受信光学部、
(1:Eは受信光学部の主鏡、α→は主鏡の光軸、(4
)は微動ミラー及び駆動系、0Qけ微動ミラー角度偏位
、θカは光学的加算器、alは目標方向、翰は目標、@
は目標位置予測演算部、(イ)は、目標予測位置方向角
度指令、(ト)はサーボ駆動架台追従誤差、(ハ)は制
御駆動部。 に)はサーボ駆動架台である。 なお図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛 野 信 − 手 続 補 正 書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭 57−135363号
2、発明の名称 光波追尾装置 3、補正をする者 4、代理人 5、補正の対象 明細店の発明の詳細な説明の((・Yl及び図面−6、
補正の内容 (11明細書中温2頁第7行目に1元板追尾装置」とあ
るのを1光波追尾装狛」と補正する。 (2)間中第2頁第13行目に「元板センザ」とあるの
を[光波センV]と補正する。 (3)回申第5頁第13行目−第14行目賀「指令して
いないため」とあるのを「指令しておらず」と補正する
。 (4)図面の第3図中に別紙未配のとおり符号23を追
記する。 7、 添付書類の目録 補正図面(第3図) 1通 以上
Claims (1)
- 主鏡とそれの角度偏位によって前記主鏡の光軸を光学的
に補正する微動ミラー及び駆動系とを有する受信光学部
と、この受信光学部を搭載するサーボ駆動架台と、目標
からの反射光を画像信号に変換する光学センサと、この
光学センサによシ変換された画像信号をもとにして目標
方向に対する追尾装置の光軸の角度誤差を算出する画像
信号処理器と、上記微動ミラーの角度偏位量と、上記サ
ーボ駆動架台の角度及び上記画像信号処理器からの角度
誤差信号とを用いて目標の位置を予測する目標位置予測
演算部とを備え上記サーボ駆動架台の角度と上記目標位
置予測演算部により得られる目標予測位置情報との自差
を用い゛C上記サーボ駆動架台を上記受信光学部の主鏡
の光軸が目標方向に指向するように駆動制御するととも
に上記微動ミラーを上記サーボ駆動架台の追従遅れ分だ
け偏位させその偏位量により上記主鏡の光軸を補正する
ように構成したことを特徴とする光波追尾装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13536382A JPS5926081A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 光波追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13536382A JPS5926081A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 光波追尾装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5926081A true JPS5926081A (ja) | 1984-02-10 |
JPH0155435B2 JPH0155435B2 (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=15149982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13536382A Granted JPS5926081A (ja) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | 光波追尾装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5926081A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116520693A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-08-01 | 北京理工大学 | 基于几何模型分析的框架角约束变权系数自适应制导方法 |
-
1982
- 1982-08-03 JP JP13536382A patent/JPS5926081A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116520693A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-08-01 | 北京理工大学 | 基于几何模型分析的框架角约束变权系数自适应制导方法 |
CN116520693B (zh) * | 2023-04-12 | 2024-02-20 | 北京理工大学 | 基于几何模型分析的框架角约束变权系数自适应制导方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0155435B2 (ja) | 1989-11-24 |
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