浅谈光电跟踪系统ATP技术
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光电跟踪转台的光学系统研究的开题报告一、选题背景光电跟踪技术是一种新型的技术,在现代化国防建设中起着重要的作用。
随着计算机及相关设备的不断进步,光电跟踪技术的应用越来越广泛。
其主要应用于机器视觉、导航、轨迹跟踪、目标识别等领域中。
其中,光电转台是一种重要的设备,可以使探测器或传感器按照控制信号的指令,实现精确的目标跟踪,因此在军事、航天、大型装备制造等领域中具有重要的应用价值。
二、研究内容本文研究的是光电跟踪转台中的光学系统。
光学系统是光电跟踪转台的核心部件,直接影响到光电跟踪的效果和稳定性。
因此,研究和优化光学系统是提高光电跟踪精度和稳定性的重要途径。
具体来说,本文将从以下几个方面展开研究:1. 光学系统组成和工作原理:阐述光电跟踪转台的光学系统中光学元件的类型、光路的构造和工作原理,为后续的优化工作打下基础。
2. 光学系统的性能参数:对光电跟踪转台的光学系统进行性能测试和参数分析,包括光学系统的空间分辨率、光学反差、景深等参数。
3. 光学系统的优化方法:从光学元件的选择、光路设计、光路校正等方面入手,对光学系统进行优化和改良,提高光电跟踪转台的跟踪精度和稳定性。
三、研究意义本研究旨在通过研究和优化光学系统,提高光电跟踪转台的跟踪精度和稳定性,为实际应用提供技术支持。
研究成果将为光电跟踪技术的发展和应用提供参考,具有一定的应用价值和推广意义。
四、研究方法本研究采用实验研究和理论分析相结合的方法,具体来说:1. 实验研究:利用光学仪器进行实验,对光学系统进行性能测试和参数分析,得到相关数据和结论。
2. 理论分析:通过理论计算和模拟分析,探究光学系统的优化和改进方案,提出相关的解决方案和建议。
五、预期成果预计本研究将达到以下几个方面的预期成果:1. 确定光学系统中各个部件的性能参数,为后续的优化工作提供参考。
2. 对光电跟踪转台的光学系统进行优化和改良,提高光电跟踪的精度和稳定性。
3. 提出创新的解决方案和建议,对光电跟踪技术的发展和应用提供参考。
光电跟踪系统低速平稳性技术研究的开题报告
一、研究的背景和意义
光电跟踪系统由于具有高精度、高速、非接触等优点,在工业制造、生命科学、医疗设备等领域得到了广泛应用。
其中,在低速平稳性要求较高的场合中,如稳定摄像、精细定位等,对光电跟踪系统的低速平稳性提出了更高的要求。
然而,现有的光
电跟踪系统在低速情况下易产生抖动、漂移等问题,影响了系统的测量精度和稳定性,限制了它们的应用范围。
因此,对光电跟踪系统的低速平稳性进行研究,具有重要的
意义和应用价值。
二、研究的内容和方法
本次研究的主要内容是对光电跟踪系统的低速平稳性问题进行研究,包括抖动和漂移两个方面。
针对这两个问题,首先进行分析和探究,找出产生问题的原因和可能
的解决方法。
其次,采用建模和仿真的方法,对所提出的解决方案进行验证和评估,
找出最优方案。
最后,通过实验验证所选方案的可行性和实用性。
三、研究的预期结果和意义
通过本次研究,可以得到如下预期结果:
1. 对光电跟踪系统低速平稳性问题进行了全面的研究和探究,深入挖掘其潜在问题和解决方案。
2. 提出针对抖动和漂移问题的解决方案,并对这些方案进行了建模和仿真验证,找出最优方案。
3. 通过实验验证最优方案的可行性和实用性,为光电跟踪系统低速平稳性的研究提供了重要的实验基础和支持。
本次研究的意义在于提高光电跟踪系统的低速平稳性,改善其精度和稳定性,推动光电技术在工业制造、生命科学、医疗设备等领域的应用,并为光电跟踪系统的进
一步发展提供参考和借鉴。
空间光通信中的精密跟踪瞄准技术
谢木军;马佳光;傅承毓;袁家虎
【期刊名称】《光电工程》
【年(卷),期】2000(027)001
【摘要】描述了空间光通信中的捕获、跟踪与瞄准(ATP)系统的概念、作用.详细介绍了它的组成和工作原理.简要叙述了实现这样一个ATP系统所需要解决的主要技术问题和难点.
【总页数】4页(P13-16)
【作者】谢木军;马佳光;傅承毓;袁家虎
【作者单位】中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.1
【相关文献】
1.光电精密跟踪瞄准技术的发展途径及提高精度的关键技术 [J], 倪树新
2.激光武器的精密跟踪瞄准控制技术 [J], 王毅;王贵文
3.基于目标预测跟踪技术的空间光通信实验研究 [J], 肖永军;左韬;林贻翔
4.精密跟踪瞄准技术在强激光干扰系统中的应用 [J], 关松;林锁
5.移动自由空间光通信的捕获、跟踪和瞄准装置综述 [J], Yagiz
Kaymak;Roberto Rojas ·Cessa;禹化龙(译);潘静岩(审校)
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光电跟踪系统中的惯性稳定技术发布时间:2022-11-07T02:16:04.278Z 来源:《中国建设信息化》2022年第13期作者:刘小钰[导读] 现阶段,我国的光电工程建设发展迅速,刘小钰山东省城市服务技师学院摘要:现阶段,我国的光电工程建设发展迅速,光电跟踪系统也有了很大进展。
在侦查探测、激光通讯等领域,光电跟踪系统的闭环精度是其重要技术指标之一。
为了提高闭环精度,一般可使用图像稳定技术,惯性稳定技术或整体自稳定技术。
惯性稳定技术因其良好的稳定效果,已在光电跟踪系统中得到广泛应用。
采用对比分析的方法对光电跟踪系统中的机架惯性稳定、反射镜惯性稳定以及惯性基准光稳定技术进行了原理分析,优势比较以及发展展望,总结出多种惯性稳定技术交叉使用的复合轴惯性稳定仍是未来一段时间的发展趋势。
关键词:光电跟踪;闭环精度;机架惯性稳定引言:光电跟踪系统(Electro-opticalTrackingSystem,ETS)是一种高精度定向跟踪系统,其用于实时跟踪运动目标,在海陆空等领域已得到广泛应用。
精密控制技术是ETS中最为核心的技术,是实现高精度跟踪性能的保证。
但是复杂的工作环境使得ETS难免受到一些干扰因素的影响,传统的控制方法处理这些干扰问题的能力有限,基于现代控制理论的发展,学者们使用现代控制方法针对ETS的高精度跟踪问题做出了一些研究。
1光电跟踪与火控系统定义舰载光电跟踪与火控系统是一种远距离监视、跟踪与火力打击装置,主要由光电跟踪仪、武器分系统和指挥控制台组成。
光电跟踪仪采用被动式光电传感器探测目标,不易受电磁干扰,并且低仰角跟踪能力强,可对付低空和海面目标,是实施精确打击来袭目标的必要保障。
光电跟踪仪主要由光电指向器和控制机柜组成。
光电指向器内安装有电视摄像机、红外热像仪和激光测距机3个光电传感器。
指挥控制台是控制光电跟踪仪和武器分系统的操控平台,主要由计算单元、操控单元和显示单元组成。
光电传感器在指挥控制台的控制下实现对飞机、导弹、水面舰艇和岸上目标的搜索、捕获、跟踪和测距,将目标视频图像、角位置数据和距离数据实时传送给控制机柜。
光电精密跟踪中的复合轴系统及子轴控制的研究随着现代工业的发展,越来越需要更精确地控制机器轴系统,以满足更高精度的工业作业。
光电跟踪技术是一种利用目标符号识别、光学系统或传感器和机电一体化等技术实现机器轴系统(例如直线导轨系统)运动控制的现代工控制系统。
由于其高精度、快速响应、节省开支等优点,光电跟踪技术在机械加工、航空航天、汽车制造及其他工程应用领域得到了越来越多的应用。
复合轴系统是光电精密跟踪技术的关键因素之一,包括子轴和主轴。
轴系统中主控制轴线定义了运动控制系统中的工作位置和运动轨迹,而子轴控制轴线可以使物体和仪器旋转、平移以及变形,使得物体的运动的准确性和精确度得到提高。
因此,研究分解复合轴系统中子轴控制,使其得到准确的控制,对于保证光电精密跟踪的普遍应用具有重要的意义。
子轴控制器可以通过电机连接和旋转实现,以控制复合轴系统工作位置。
在复合轴系统中,子轴控制系统可以实现准确控制,通过调整角速度及角位置,从而实现复合轴系统的多维空间控制。
为了实现子轴控制,对子轴电机的性能进行优化,以确保其获得良好的空间性能,特别是在运动控制系统中使用电机进行高精度控制时,其性能较为关键,当轴系统处于一定载荷、低温、湿环境下时,电机的精度还会逐渐降低。
因此,研究和优化子轴电机的力学性能和控制算法,对于提高复合轴系统的稳定性和精度具有重要的意义。
根据上述分析,研究复合轴系统以及其中的子轴控制,对于推动光电精密跟踪技术的广泛应用,具有重要意义。
研究者不仅要分析复合轴系统及其旋转、平移等变形,还要研究子轴控制器的力学性能和控制算法,优化其电机性能,以确保机器轴系统的正常运行和精确控制。
实际上,研究子轴控制将有助于提高光电精密跟踪技术的精度,从而为机械加工、航空航天、汽车制造及其他工程应用技术提供解决方案。
城市轨道交通信号系统ATC、ATS、ATO、ATP介绍城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全,实现行车指挥和列车运行现代化,提高运输效率的关键系统设备。
城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统(Automatic Train Control,简称ATC)组成,ATC系统包括三个子系统:—列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,简称ATS)—列车自动防护子系统(Automatic Train Protection,简称ATP)—列车自动运行系统(Automatic Train Operation,简称ATO)三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统,实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合,构成一个以安全设备为基础,集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
一、列车自动控制系统(ATC)分类1、按闭塞布点方式:可分为固定式和移动式。
固定闭塞方式中按控制方式,又可分为速度码模式(台阶式)和目标距离码模式(曲线式)。
2、按机车信号传输方式:可分为连续式和点式。
3、按各系统设备所处地域可分为:控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。
二、固定闭塞ATC系统固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式,闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定,一旦划定将固定不变。
列车以闭塞分区为最小行车间隔,ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。
固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。
1、速度码模式(台阶式)如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统,该系统属70~80年代的产品,技术成熟、造价较低,但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能,不利于提高线路运输效率。
固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路,轨道电路传输信息量少,对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码,从控制方式可分成入口控制和出口控制两种,从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。
动车组ATP技术研究浅析发布时间:2022-09-19T06:57:39.717Z 来源:《科技新时代》2022年(2月)4期作者:王云龙徐洪伟[导读] 近年来,我国高速铁路快速发展,对高速列车运行控制的安全保障显得尤为重要。
作王云龙徐洪伟中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛,266111 摘要:近年来,我国高速铁路快速发展,对高速列车运行控制的安全保障显得尤为重要。
作为高速列车主控设备,ATP车载设备监控列车运行速度,保证行车安全,提高列车运输效率。
中国高速列车运行控制系统为我国引进国外先进技术并消化吸收后进行自主创新、研发的适合我国具体国情的列车运行控制系统,并形成了一套完整的技术体系。
本文讨论分析国内动车组常见的ATP技术并对其进行分析。
关键词:动车组,ATP技术1.引言高速铁路的快速发展离不开先进列车自动控制技术,即列车运行控制系统(简称列控系统)。
列控系统是髙速铁路信号系统的重要组成部分,是保证列车按照空间间隔制运行的技术方法,根据列车在线路上运行的客观条件和实际情况对列车运行速度和制动方式等状态进行监督、控制和调整,用以保障行车安全和提高列车运输效率,同时保证乘客乘坐舒适度。
列控车载设备,即ATP (Automatic Train Protection)车载设备是列控系统对列车进行操纵和控制的主体,采用故障一安全设计,根据接收到的地面设备提供的信息生成列车速度控制曲线,监督列车运行并实现超速防护,保证行车安全,被称作轨道交通领域的“黑匣子”。
2.国内高速列车主要列控系统型号我国目前应用在高速铁路上的列控系统为应用于200-250km/h速度等级的CTCS-2级列控系统和应用于300-350km/h速度等级的CTCS-3级列控系统,以及应用于城际铁路的C2+ATO列控系统?列控系统ATP车载设备型号目前主要如表1所示,由于CTCS-2级列控系统为CTCS-3级列控系统的后备模式,因此应用中CTCS-3级列控系统的ATP车载设备实际上也可以应用在CTCS-2级线路区段? 表1 主要ATP设备型号3.ATP系统组成列控系统的种类很多,来自不同国家,如日本川崎重工、法国CTCS、加拿大庞巴迪等,但是这些系统的设备组成基本一致。
光伏跟踪系统的驱动控制技术探讨光伏跟踪系统的驱动控制技术探讨光伏跟踪系统的驱动控制技术是太阳能发电系统中至关重要的一部分。
其目的是通过调整太阳能电池板的角度,使其始终面向太阳,以最大化能量收集效率。
在本文中,我将逐步探讨光伏跟踪系统的驱动控制技术。
第一步:传感器检测太阳位置光伏跟踪系统中的第一步是使用传感器来检测太阳的位置。
这可以通过使用光敏电阻、光电二极管或太阳能电池板来实现。
这些传感器将感知到太阳的光线,并将其转化为电信号。
第二步:信号处理一旦传感器检测到太阳的位置,电信号将传送到信号处理单元。
信号处理单元的作用是将传感器收集到的数据进行处理和分析。
这包括计算太阳的位置和角度,并与期望角度进行比较。
第三步:驱动控制一旦信号处理单元计算出太阳的位置和角度,这些信息将被传送到驱动控制单元。
驱动控制单元负责控制光伏跟踪系统的运动,以调整太阳能电池板的角度。
这可以通过使用电机、伺服系统或液压系统来实现。
驱动控制单元将根据信号处理单元提供的信息,调整太阳能电池板的位置,使其始终朝向太阳。
第四步:反馈机制光伏跟踪系统通常还包括反馈机制,用于实时监测太阳能电池板的位置。
这可以通过使用位置传感器或编码器来实现。
反馈机制将收集太阳能电池板的实际位置,并将其与期望位置进行比较。
如果实际位置偏离期望位置,反馈机制将向驱动控制单元发送信号,以调整太阳能电池板的位置。
第五步:系统优化光伏跟踪系统的驱动控制技术还可以进一步优化。
这可以通过使用先进的算法和控制策略来实现。
例如,可以使用最优控制算法来确定最佳的太阳能电池板角度,以最大化能量收集效率。
此外,还可以使用自适应控制策略来根据环境和天气条件调整驱动控制系统的参数。
综上所述,光伏跟踪系统的驱动控制技术是一个复杂且关键的过程。
通过传感器检测太阳位置,信号处理和驱动控制单元来调整太阳能电池板的角度,以及反馈机制和系统优化,可以实现光伏跟踪系统的高效能量收集。
这些技术的发展和应用将进一步推动太阳能发电系统的发展和利用。
自由空间光通信技术的研究现状和发展方向综述一、概括自由空间光通信技术,作为现代通信领域的一项前沿技术,以其高带宽、低成本、抗电磁干扰等独特优势,在军事、航天、城域网等多个领域展现出广阔的应用前景。
随着光电器件性能的不断提升以及光通信理论的深入发展,自由空间光通信技术取得了显著的研究进展。
本文旨在综述自由空间光通信技术的研究现状,分析其关键技术问题,并探讨未来的发展方向。
在研究现状方面,自由空间光通信技术已经实现了从理论探索到实际应用的重要跨越。
光发射与接收技术、光束控制技术、信道编码与调制技术等关键技术不断取得突破,使得自由空间光通信系统的性能得到了显著提升。
随着光网络的不断发展,自由空间光通信技术在组网技术、协议设计等方面也取得了重要进展。
自由空间光通信技术仍面临一些挑战和问题。
大气衰减、散射、湍流等环境因素对光信号传输的影响;光束对准、跟踪与捕获技术的实现难度;以及光通信系统的安全性、可靠性等问题。
这些问题的解决需要进一步深入研究相关技术,并推动技术创新和产业升级。
自由空间光通信技术将继续向高速度、大容量、智能化等方向发展。
通过研发更高效的光电器件、优化光通信算法,提升系统的传输速度和容量;另一方面,借助人工智能、大数据等技术手段,实现光通信系统的智能化管理和运维。
随着5G、物联网等新一代信息技术的快速发展,自由空间光通信技术将与这些技术深度融合,共同推动通信领域的创新发展。
1. 自由空间光通信技术的定义与特点自由空间光通信(Free Space Optical Communications),又称自由空间光学通讯,是一种利用光波作为信息载体,在真空或大气中传递信息的通信技术。
其核心技术在于以激光光波作为载波,通过空气这一传输介质,实现设备间的宽带数据、语音和视频传输。
自由空间光通信技术不仅继承了光纤通信与微波通信的优势,如大容量、高速传输等特性,更在铺设成本、机动灵活性以及环境适应性方面表现出显著优势。
卫星光通信捕获跟踪技术研究摘要:由于通信速率高,保密性好,因此在卫星通信中有着广泛的应用前景。
然而,建立高可靠、大容量的卫星光通链路有赖于两个卫星光通信终端之间的连续对准,这就要求卫星光通信终端的捕获、跟踪和瞄准。
在光通讯链路的维护过程中,捕捉是光传输链路的基础,而维持光通讯链路的稳定性要求更高。
关键词:卫星光通信;捕获跟踪;技术研究引言:星间光通信在通信速率、保密性、体积、重量、功耗等方面都明显优于目前的无线通信技术。
星间光通信是一种非常有前途的卫星通讯技术,它在未来的太空通讯网络建设中具有举足轻重的作用。
星间光通讯系统中,在两个卫星进行通讯前,必须先完成彼此的捕获、瞄准和跟踪。
在 APT工作中,首先要进行的是扫描捕捉。
由于激光束狭窄,发射距离远,卫星姿态稳定,星上振动等因素,给扫描和捕捉带来了困难。
因此,研制一种高性能的星间 APT系统是保证星与星之间正常通讯的重要保证。
一、卫星光学通讯概况科技的发展使人类进入了一个高速发展的信息化时代。
信息的传送分为有线和无线两种,有线传送主要是在地面进行短途的传送,而地面与空间、空间与空间的长途传送则是通过无线传送来实现的。
卫星是目前最重要的无线通讯平台,而目前的卫星通讯大多采用微波通讯,由于其波长较长、收发天线较大,因此在卫星平台上使用的终端功率较大,体积较大。
而随着微型卫星的快速发展,微波通信已无法适应低负载、低功耗的卫星通信要求。
此外,随着信息的不断增长,卫星微波通讯的频带较低,通信速率、带宽受到限制,已无法适应当今时代对大量信息的传送。
这就是新一代自由空间通讯技术——激光通讯,也就是所谓的“激光通讯”,即在卫星与其它平台间,以激光为媒介,以激光为媒介,以激光在太空中的传播,完成通讯[1]。
二、卫星光通信的研究背景和意义与常规微波通信相比,卫星激光通讯除了功率低、重量轻、体积小、数据传输速率高、信息量大等优点之外,还具有较强的保密性、较强的抗电磁干扰、不需要申请频谱许可等优点]。
三轴光电跟踪系统的实时引导
三轴光电跟踪系统的实时引导
三轴光电跟踪系统是地平式和X-Y式光电跟踪系统的有机组合,可以全方位跟踪空间运动目标,跟踪系统测量值与空间位置的多对一特性决定了跟踪策略的多样性和系统引导的复杂性,跟踪过程中对系统进行实时引导可以提高系统的跟踪精度及其可靠性.各种跟踪策略下三轴光电跟踪系统的引导过程包括:地平式的引导、X-Y式的引导、具视轴偏角的地平式引导、三轴光电跟踪系统的引导等.通过理论分析,给出了各种情况下的引导方法.
作者:刘兴法马佳光苏赋 LIU Xing-fa MA Jia-guang SU Fu 作者单位:刘兴法,马佳光,LIU Xing-fa,MA Jia-guang(中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209)
苏赋,SU Fu(中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院研究生院,北京,100039)
刊名:光电工程ISTIC PKU英文刊名:OPTO-ELECTRONIC ENGINEERING 年,卷(期):2006 33(12) 分类号:V556 关键词:三轴光电跟踪系统引导跟踪策略目标跟踪。
光电跟踪1. 高精度光电跟踪设备主摄影自动调光机构的研究,张明慧张尧禹乔彦峰(中国科学院研究生院) 光电子技术与信息. 2003,16(5). 21-23文摘: 由于高精度光电跟踪设备所处工作环境比较复杂,随着环境的改变,目标在光电跟踪设备主摄影焦平面上的成像也有不同程度的偏移,为了保证成像质量,应对胶片上的背景光进行控制。
本文从保证成像质量出发,介绍自动调光机构的工作原理,详细阐述了自动调光机构的核心元件变密度盘的设计并对调光机构未来的发展趋势进行了阐述。
2. 机械结构因素对光电跟踪伺服系统性能的影响, 吴晗平 (中国人民解放军驻中南地区光电系统军代表室, 湖北, 武汉) 应用光学. 2004, 25(3), 11-14. 文摘:为克服机械结构因素对光电跟踪伺服系统性能的不良影响,分析了转动惯量、结构谐振频率、摩擦力矩等伺服机械结构因素与伺服系统性能的关系,包括分析转动惯量与伺服系统性能的关系、结构谐振频率与伺服系统性能的关系、摩擦力矩与伺服系统性能的关系,探讨了消除或减小机械谐振的措施.该分析方法可应用于设计和制造响应速度快、跟踪精度高的光电跟踪伺服系统.3. 机载光电探测跟踪系统总体精度分析方法研究,耿延洛 (中航一集团洛阳电光设备研究所) 电光与控制. 2004,11(2). 18-20.文摘:机载光电探测跟踪系统是一种光、机、电高度综合的复杂系统,光、机、电三种误差相互耦合传递,对系统性能影响的机理比较复杂.本文在分析了影响系统精度的因素和经典的误差合成原理之后,给出了简化了的机载光电探测跟踪系统的精度计算方法.4. 实时动态场景生成,王仲辉 (中国科学院光电技术研究所) 光电工程 2004, 31(4), 32-34.文摘: 利用三维建模软件对目标和光电跟踪测量系统等实物建立三维模型,把捕获系统实时获取的目标状态信息和光电跟踪测量系统运行信息通过网络实时传送给场景生成计算机,场景生成计算机利用这些数据信息驱动三维模型,从而实时模拟目标与光电跟踪测量系统的运行状态.该系统可为指挥控制人员的决策提供更直观、简便的帮助.5. 红外标定理论计算与应用, 郝继平 (92941部队94分队), 应用光学 2004,25(2), 36-39.文摘: 对于海上红外跟踪、搜索设备作用距离能力及距离和角度精度标定检查的目标建设,虽然为压制背景噪声、排除景物影响而采用过多种方法,但这些方法均不能满足海上背景的实际环境条件.介绍了红外标定理论计算方法,借助方位、仰角及距离精度标定、作用距离能力的检查工程应用,充分证明该方案科学合理,简便易行.该方案对弥补外场标定设备同步建设不足、解决海上红外探测设备外场标定的难题以及检查该类装备的标定具有一定的指导意义.6. 基于信号注入的红外热像生成系统, 王学伟 (海军航空工程学院, 自动控制系, 山东, 烟台) 红外与激光工程, 2003, 32(6), 568-571.文摘:在红外热像的生成仿真中,为达到高的性能价格比,提出了一种信号注入式仿真方法来产生舰载光电跟踪仪所探测到的红外热像.该系统由6个相互作用的模块组成.目标、背景和干扰的辐射经过大气衰减到达传感器,用LOWTRAN模型计算大气辐射和大气衰减,通过建立传感器的数学模型形成灰度量化规则,用OpenGL生成了整个三维场景.通过该系统,可以在实验室环境下评估光电跟踪仪识别和跟踪目标的能力,从而减少了外场试验的次数.7. 一种弱小目标的自适应搜索方法, 彭真明 (中国科学院光电技术研究所) 光电工程 2003, 30(4), 15-19.文摘:针对成像跟踪系统中弱小目标搜索定位的难题,提出了一种新的自适应搜索算法,即利用全局寻优的自适应遗传算法搜索目标,以目标的多特征融合信息作为最佳定位的判断准则和适应度函数.实验结果表明,该方法不仅提高了检测精度,也改善了跟踪算法的稳定性和智能策略.8.光电跟踪中模糊控制的应用现状及发展,韩晓泉(中国科学院长春光机与物理研究所) 电光与控制 2003,10(2), 58-61.文摘 : 介绍了模糊控制的理论基础及其在一般工业过程中的应用,重点从工程应用的角度阐述了模糊控制在光电跟踪系统中的研究成果,并展望了这一领域的发展趋势.光纤激光陀螺和水听器1.我国激光陀螺制造技术简述,章光建(中国航天时代电子公司13所) 舰船导航.2004.000(001). 44-48.文摘:激光陀螺自1962年出现以来,在军用、民用方面应用广泛。
城轨ATP系统的分析与故障处理城轨ATP系统(Automatic Train Protection System)是一项关键的城市轨道交通安全控制系统,旨在确保列车在运行中的安全性和可靠性。
本文将对城轨ATP系统进行全面分析,并介绍在故障处理中的一些常见方法与策略。
一、城轨ATP系统的工作原理城轨ATP系统是一种基于电子和通信技术的自动列车保护系统,它通过实时监测和控制车辆在车站出入口、区间轨道以及车辆间的距离和速度,以确保列车的运行安全。
城轨ATP系统的工作原理主要包括以下几个方面:1. 距离和速度监测:系统通过轨道上的传感器或红外线来监测列车的位置和速度。
这些传感器会实时向控制中心传输数据,以便对列车进行监控和调度。
2. 列车位置和速度控制:当列车接近红灯或限速区域时,ATP系统会向司机发送警示信号,要求其减速或停车。
如果列车未按要求减速或停车,系统将自动控制列车实施紧急制动,以防止事故的发生。
3. 通信系统:城轨ATP系统通过与控制中心、车站和列车之间的通信,实现列车运行信息的实时传输和互动。
这样可以确保列车与系统之间的信息同步。
二、城轨ATP系统的故障处理尽管ATP系统是一项技术先进的安全控制系统,但仍然存在可能发生故障的情况。
在保证列车和乘客安全的前提下,及时发现、诊断和处理可能出现的故障是至关重要的。
以下是一些常见的ATP系统故障处理方法和策略:1. 故障诊断与监测:ATP系统应配备故障检测和故障排除功能,以实时监测系统工作状态。
一旦发现系统故障,应立即进行诊断,排除故障并修复。
监测系统应具备自动报警功能,以便及时通知维修人员。
2. 备件和备用系统:ATP系统应设有备件和备用系统,以应对突发故障。
备件可以快速更换或修复,以减少系统停机时间。
备用系统可在主系统故障时接管运行,确保列车安全运行。
3. 培训和技能提升:城轨ATP系统维修人员应接受专业培训,提高其故障处理和维修技能。
定期组织技术交流会议和实际演练,以保持维修人员的技能水平和应急响应能力。
浅谈光电跟踪系统ATP技术
【摘要】光电跟踪成像系统,不管是应用在何种场合,只要是对运动目标进行成像,都有捕获、跟踪和瞄准(ATP)的要求。
在确定ATP的性能要求之前,首先要明确ATP的基本概念。
不管是捕获、跟踪或瞄准,都存在不确定性的、随机因素,即都存在一个捕获概率、跟踪概率和脑准概率的问题。
本文详细介绍了ATP技术在空间光通信系统中的重要性,对ATP系统的结构、工作原理以及关键技术指标进行了重点研究。
【关键词】光电跟踪系统;ATP;跟踪和瞄准
0.引言
空间光通信正是以其传输码率高、功耗低、抗干扰能力强等一系列优点而发展起来的一项高新技术,各国都非常重视对空间光通信的研究工作。
而窄的激光发射光束导致了光束对准中许多技术上的挑战,对捕获、跟踪和瞄准(Acquisition、Tracking、Pointing-ATP)技术的研究也就显得尤其重要。
1.跟踪和瞄准误差
捕获,捕获定义为在预计的目标可能存在的区域(一般称为不确定区域)对所需要目标的识别;跟踪,跟踪定义为仪器祝轴〔Los)相对目标祝抽的晃动。
跟踪的目的在于稳定仪器的祝抽,使级踪误差和动态向应性能满足规定的指标;瞄准(Pointing),瞄准定义为仪器视抽相对目标视轴的平均取向。
瞄准的目的在于使仪器祝轴和目标视轴之间误差(平均伯差和标准偏差)满足瞄准精度指标。
跟踪误差和瞄准误差如果都是以仪器视轴为参考的话,则它们都包含系统误差(误差平均值m)和随机误差(RMS值)。
两者的误差源是不同的,根据光电跟踪系统的用途不同,对系统误差和随机误差的要求侧重点有所不同。
对于测量应用,要求随机误差尽可能小,因为它们是不能修正的,会直接影响测角误差,而系统误差是可以修正的。
对于激光光束瞄准应用,如空间激光通信、激光定向武器等,要求系统误差尽可能小,同时随机误差也尽可能小,以使仪器视铀为中心的发射激光束最大能量密度瞄准目标。
为此,常常采用复合轴伺服系统结构工作原理。
这种系统实质上是在跟踪回路基础上又加一个瞄准回路,对跟踪回路误差进一步校正,使仪器视轴和目标视轴之间的误差进一步减小。
复合铀伺服系统中的瞄准回路一般是在光学望远镜主光学系统光路中,插入一个快速定位反射镜,通过瞄准回路的伺服控制改变发射激光光束的方向,使它更准确的瞄准目标。
由于跟踪误差和瞄准误差中,都包含有随机误差成分,所以,它们都可以看做是随机变量。
对于随机变量,可以用它们的杨卒密度和概率来描述它们的统计特性和用误差的平均值与标准偏差来描述它们的数值特征。
应该指出,在捕获、跟踪和瞄准之间并没有一个严格明确的界限。
捕获的任务在于在预计的目标可能存在的区域内从背景中识别出所需要的目标,同时,它还有粗跟踪的任务,即识别出目标以后将目标引入跟踪视场,以便转入跟踪工作方式。
在跟踪和由准之间也没有严格明确的界限,有时,把瞄准叫做精跟踪。
2.光电跟踪系统ATP性能要求
2.1捕获性能要求
对于ATP光电系统,捕获的要求是显而易见的,不能成功地、及时地捕获到目标,就使光电系统的所有其他功能不能发挥。
对于捕获撮基本的性能要求是捕获横串和捕获时间两项性能指标。
由于面阵CCD具有高灵敏度和简空间分辨
率的优良性能,所以在光电路踪成像系统中,选择而阵CCD做为捕获传感器是比较理想的。
捕获时间是ATP光电系统捕获性能要求的另一个重要指标。
捕获时间和光电系统的用途和捕获工作方式有关。
希望捕获时间尽可能地短,以便迅速的探测和识别所得要的目标,转入跟踪工作方式。
2.2跟踪柱能要求
跟踪的目的在于撼定光电跟踪成像系统的视轴,使视轴的晃动即跟踪误差小于所希望的数值。
允许的最大跟踪误差,一般说来,为仪器分辨串的一小部分。
对于空间激光通信系统或空间定向能武器系统,这个误差为衍射权限角的一小部分。
对于地面天文望远镜系统,这个误差应该小于或等于大气湍流引起的图像晃动量。
对于地面光电跟踪经纬仪系统,这个误差是仪器测角误差的误差源之一,由于它是随机误差不能通过校准方法补偿,所以应该限制为仪器测角误差的一小部分。
最大允许的跟踪误差,做为光电跟踪成傍系统的一个重要设计参数,是一项主要的跟踪性能要求。
2.3瞄准性能要求
瞄推性能要求是在跟踪工作基础上,进一步减小仪器视轴和目标视轴之间的误差,满足瞄准误差指标的要求。
对于激光光束瞄准的应用,如激光定向武器、空间激光通信等,仪器视轴即为激光光束的中心轴。
光电跟踪系统采用燎平面阵列传感器,如面阵CCD或四象限雪燃光二极管,做为跟踪和瞄推传感器。
当瞄准误差源主要是传感器噪声或者瞄准误差温的各个组成分项相差不大酌情况下,则瞄准误差总和服从正态分布律(常称高斯分布律)。
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