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光电跟踪稳定平台控制系统关键技术浅析【摘要】当前无人机的研究工作和设计水平越来越高，光电跟踪稳定平台作为无人机的重要组成部分，应用也更加广泛。
光电稳定平台的跟踪和稳定程度将会直接影响到整个系统的成像质量。
本文就主要对当前光电跟踪稳定平台控制系统关键技术进行了分析，从视轴稳定控制和自抗扰控制等方面进行了研究，以期能够给日后的光电跟踪稳定平台控制系统中的关键技术有一定的帮助。
【关键词】光电跟踪稳定平台；控制系统；关键技术1 当前光电跟踪稳定平台的研究现状1.1 光电跟踪稳定平台的研究背景光电跟踪稳定平台对无人机、战车以及舰船等载体有着扰动的作用，并且能够更快的对跟踪机动目标进行快速的捕捉，当前已经在侦查、测量以及搜索和营救等多方面都有着广泛的应用。
在军事方面，随着当前科学技术的快速发展，现代化的战争形势也已经出现了。
光电跟踪稳定平台对军事武器的打击力的提升也有着很重要的作用，以往的海、陆、空三维方式的战场已经转变成当前的海、陆、空、信息、天为一体的五维战场。
对比近年来的战争来看，情报信息的实时性已经成为了决定战争胜利与否的重要因素。
而近些年来，侦查用的无人机在战争中的优势和作用也逐渐显现出来了，世界各国也都对无人机的性能进行了大力的研究和开发，我国的侦查用无人机的研发工作也成为了当前国家重点的研究项目。
1.2 光电跟踪稳定平台的研究现状光电跟踪稳定平台，在无人机中有着眼睛的作用，想要对机动目标进行跟踪和测量，与定基座的光电稳定平台伺服系统在性能上有很大的出入，主要是因为机载光电跟踪稳定平台利用了视轴稳定控制的方式。
视轴稳定技术主要是应用了陀螺仪等作为传感器，使其具有更好的稳定性，能够组成一个相对稳定的控制闭环，能够实时的测量出光电跟踪稳定平台在惯性中出现的角速率，并对其工作状态进行伺服系统的调整。
稳定视轴的主要作用就是能够保证摄像机以及红外热像仪等测量功能能够得到更高质量的图片或者视频，而更高质量的图像或者是视频能够提高对跟踪目标的准确度和精准度，进而保证光电稳定平台对目标的跟踪性能。
2020.11设计研发光电平台框架结构减振特性优化设计郎跃东i田秀1，2,蒋詰1,杨凯2(1.北京航天控制仪器研究所，北京，100854; 2.东部战区总医院，江苏南京，210002)摘要：针对传统无人机光电平台结构较重、稳定性能不理想的问题，设计了一种小型的两轴光电平台，对其框架主体结构的模态特性进行分析,找出平台容易发生共振的薄弱环节，并对平台进行减振功能优化设计，通过增加设计多规格减振材料，有效的提升了平台的稳定性能。
关键词：光电平台；模态特性；减振功能；优化设计Optimal Design Of Vibration Reduction Characteristics For Frame Structure Of Photoelectric PlatformLang Yuedong1,2,Tian Xiu1,2,Jiang Zhe1,Yang Kai2(1.Beijing Aerospace Control Instrument Research Institute,Beijing,100854； 2.Eastern TheaterGeneral Hospital,Nanjing Jiangsu,210002)Abstract：Aiming at the problem of heavy strueture and unsatisfactory stability of traditional uav-optoelectronic platform,a small two-axis photoelectrie platform is designed,and the modal charac t eris tics of the main frame st r ue t ure is analyzed to find out the weak link that the pla t f o rm is prone to resonance,so that the optimal design of damping function for the platform is carried out by adding the designed multi-specificstion damping ma/terial,and the stability performance of the platform is improved effectively.Keywords：Photoelectrie Platform;Moddl Characteristics;Damping Function;0ptimal Design0引言光电平台是无人机系统获取外部信息的重要部件，其稳定性能会直接影响获取图像信息的实时显示效果。
光电平台框架结构减振特性设计分析摘要：讲述了光学稳定平台结构设计特性，讲述了机械谐振频率对设备的重要性，强调设定支撑筋和减重孔是机械谐振频率的有效手段。
此外，结构合理布局尽可能紧密，重量大一点的构件接近旋转轴线减少惯性力矩，也有助于机械固有频率。
对于传统式光学平台结构的重量较大、可靠性不太理想，稳重制定了一种中小型两轴光学平台，阐述了其架构主体结构的多形式特性，找出了平台易共震的薄弱点，对平台进行了减振功能优化设计方案。
关键词：广电平台；减振特性；设计分析一、引言光电侦察稳定平台是航空侦察的主要设备之一，可以在迅速捕捉、跟踪和收集运动目标。
光学平台是获得外界信息的主要构件，其稳定性能直接关系获得图象信息的实时同步效果。
伴随着无人飞机技术发展，光学平台有关技术的研究与应用也变得越来越获得重视，广泛用于航空远洋航行、国防、警用装备、民用设备、农牧业等行业。
但传统式光学平台体积重量大，构造稳定性能不理想，严重制约了无人机系统的高速发展。
文中制定了一种中小型两轴光学平台，对其自身的震动特性展开了深入分析科学研究，达到最理想的平稳实际效果。
光学平台构造关键从内框架、俯仰轴、主机架、方位轴和基座等组成。
当光学式平台底座固定于载置台上时，平台可以绕方位轴开展方位转动，内框架可以绕俯仰轴开展俯仰的转动[1]。
二、现有平台系统的分析第一个方案为双轴二框架结构。
在空中侦查平台上，双轴式、两个机架的设计和应用最为广泛，技术也比较成熟。
该方法是将光电传感器等探测装置放置在由俯仰和方位两个坐标轴构成的垂直平台上，利用陀螺灵敏平台的相对惯性进行空间移动，再由陀螺稳定环驱动坐标系力矩电机，以消除外部扰动力矩，实现系统的稳定。
该双构架稳定系统是目前国际上较为成熟和常用的稳定设备，在小载荷高精度稳定方面表现出了很好的效果。
由于电子侦察技术和装备的不断进步，目前主要由电视、红外和激光等构成的侦察装置，由于其负荷越来越大，各种不利的干扰瞬间也随之增大。
稳定平台关键技术综述0引言从科索沃战争、伊拉克战争到最近的利比亚战争，局部战争成为主要的作战模式。
与以往的区域攻击不同，现代局部战争的主要特点是快速反应、精确打击。
为应对未来局部战争，做到敢打必胜，改进与研制武器装备，提高部队作战能力成为首要任务。
在我军车载陆战装备中，战术导弹、坦克、火炮等武器系统近些年来有了很大发展，射击范围和精度都有了很大提高。
但与外军先进装备相比，行进间射击精度尚有较大差距，甚至大多装配的武器系统还无法实现行进间射击。
行进间射击作为提高部队作战效率，增强武器装备自我防护能力的重要指标，已成为未来陆战装备的主要发展方向，同时这也使得对武器系统的改进与研制迫在眉睫。
瞄准线稳定技术是实现行进间射击、提高行进间射击精度的主要环节。
它采用稳定平台对车体的航向、纵摇和横滚运动进行有效的隔离，使瞄准线在惯性坐标系下保持稳定。
为提高陆战装备快速反应与精确打击能力，急需提高稳定瞄准的快速性、精确性、自适应性，因此本课题的研究具有重要意义。
1稳定平台国内外研究现状在光电稳定平台中，陀螺稳定平台迄今得到了广泛的应用，它是采用一个环架系统作为光电传感器的光学平台，在平台上放置陀螺来测量平台的运动，陀螺敏感姿态角的变化经过放大以后驱动环架的力矩电机，通过力矩电机驱动平台使光电传感器保持稳定。
在国外起初应用于手持式望远镜和瞄准具中，并在八十年代装备部队，现已广泛应用于地基、车载、舰载、机载、弹载、天基等各种观测、摄像系统中。
1996年，美国的航空红外制造商前视红外系统公司以电子新闻采集市场为目标推出了一种双传感器系统，它包括一个用于低照度的高分辨率红外摄像机和用于白天的标准广播摄像机，这两台摄像机一起被安装在一个紧凑的三轴陀螺稳定的万向架中，能够提供50rad μ的图像稳定精度，意大利的Caselle-Torinese 公司生产的11072Caselle-Torinese 光轴稳定平台的旋转范围可以做到高低方位均为︒︒360~0，最大旋转速度为︒60/s ，稳定精度为0.4mrad 。
