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公开(公告)号：CN108469842B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN201810223704.3
申请日：2018-03-19
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05D3/12
Abstract: 本发明提供一种运动平台复合轴光电跟踪系统精稳定扰动解耦方法，主要用于解耦粗跟踪机架陀螺信息中的目标运动信号和扰动信号，估计出机架粗稳定和粗跟踪共同作用之后的残余扰动量，利用跟踪镜抑制解耦出来的残余扰动。跟踪机架包含粗跟踪和粗稳定回路，建立粗稳定回路模型为GM(s)。将粗跟踪回路控制量同时作为粗稳定回路和其模型GM(s)的输入，将二者输出相减得到粗稳定剩余扰动df(s)，再将df(s)乘以粗跟踪误差传递函数W(s)，得到粗稳定和粗跟踪作用之后的剩余扰动d2(s)。将解耦出来的d2(s)前馈控制到跟踪镜就构成了精稳定，从而提高系统扰动抑制能力。本发明不需要增加额外的传感器，简单有效，工程实现容易。
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公开(公告)号：CN113114371B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202110391012.1
申请日：2021-04-12
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: H04B10/50
Abstract: 本发明公开了一种运动平台激光通信终端的紧凑轻量型设计方法，本方法主要通过将传统旋转双棱镜设计成周期性锯齿状结构，在周期性锯齿状旋转双棱镜结构中，光束通过第一锯齿状旋转棱镜、第二锯齿状旋转棱镜，产生光束偏转。第一电机和第二电机分别带动第一锯齿状旋转棱镜和第二锯齿状旋转棱镜独立绕轴偏转，使得光束按照给定的偏转角和方位角出射。周期性锯齿状旋转双棱镜结构在保证一定偏转角度和有效通光口径的前提下，能够大幅减小旋转双棱镜的体积和重量。同时避免了微观光栅结构的衍射问题，使光束具有更高的透过率和更高的偏转精度。
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公开(公告)号：CN116186482A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202211618386.3
申请日：2022-12-15
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于多自适应因子的交互式鲁棒状态估计器设计方法，用于改善观测噪声发生不可预知激增情况下，估计器的估计精度和滤波的曲线平滑性，以满足更高精度的滤波估计需求。标准的鲁棒状态估计方法要求已知观测噪声协方差值，因此无法在观测噪声激增情况下正常使用；结合单一自适应因子的鲁棒滤波方法能一定程度上补偿噪声激增带来的估计误差，但其表现无法在不同噪声激增程度下达成普遍的最优。本发明可以在复杂的观测噪声激增情况下，有效改善状态估计器的估计效果，突破了传统鲁棒状态估计方法的局限，在复杂观测噪声激增的情况下实现对实际观测噪声快速估计，有效提升状态估计器的估计精度和估计曲线平滑性，优化估计器的估计效果。
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公开(公告)号：CN115859626A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211553537.1
申请日：2022-12-06
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种针对周期运动目标的自适应无迹卡尔曼滤波器设计方法，用于改善滤波器对周期运动目标进行状态估计时的估计误差和滤波曲线平滑性，以满足更高精度的滤波需求。本发明提出一种针对周期运动目标的自适应无迹卡尔曼滤波器设计方法，可以在被跟踪目标运动方程不完全已知，控制器受采样周期和滤波算法运算时间影响的情况下，有效改善无迹卡尔曼滤波器的滤波效果，同时保证较高的运算效率。本发明突破了传统无迹卡尔曼滤波方法的局限，利用巧妙的被估计状态量设计和公式设计，有效提升无迹滤波器的滤波精度和滤波曲线平滑性，优化滤波器的估计效果。
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公开(公告)号：CN115309043A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210878286.8
申请日：2022-07-25
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种光电跟踪系统自抗扰控制方法，首先是建立光电跟踪系统位置环自抗扰控制系统。其次，对多目标粒子群优化算法进行改进，在进化过程中采用自适应非线性化方式调整算法参数并引入变异操作。最后，采用改进多目标粒子群优化算法对自抗扰控制模型参数进行整定。本发明在多目标粒子群优化算法中引入变异操作并对算法参数进行自适应非线性化处理，提高了算法的全局和局部搜索能力，避免粒子陷入局部最优的同时还提高了算法的收敛速度，将改进的多目标粒子群优化算法用于自抗扰控制系统参数整定，与传统带宽法参数整定相比，本方法实现光电跟踪位置环的快速、精准跟踪，改善了光电跟踪系统位置环的跟踪效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113358114B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202110746265.6
申请日：2021-07-01
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于陀螺和精电视信号融合的扰动解耦与抑制方法，光电跟踪系统的机架方位轴和俯仰轴上分别装载角速率陀螺A和角速率陀螺E，陀螺信号用于粗跟踪回路的速度回路闭环，此外，解耦陀螺信号的高频部分为扰动信号的高频部分。精电视安装在机架内部，通过快反镜探测目标偏差，精电视信号用于精跟踪回路闭环，同时解耦其低频信号与解耦后的陀螺信号融合后前馈到精跟踪回路，能够提高系统对扰动的抑制能力，但不影响系统的目标跟踪能力，实现精稳定控制。本发明不需要添加额外传感器，不需要建立控制对象的等效模型。结构简单，利于工程实现。
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公开(公告)号：CN109059908B
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN201810688189.6
申请日：2018-06-28
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提出一种运动平台光电跟踪系统惯性传感器信号中扰动信息提取方法，1)根据实际工程中运动平台光电跟踪系统所需的惯性传感器信号采样频率fs，获取采样频率为2×fs的惯性传感器输出混叠信号；2)采用降采样方法对频率为2×fs的惯性传感器输出混叠信号进行采样，得到所需的2个频率为fs的混叠信号；3)对采样得到的2个频率为fs的混叠信号进行特征分析，确定信号特征；4)以2个频率为fs的信号为观测信号，选用盲源分离算法对惯性传感器输出混叠信号进行分离，得到混叠信号中的扰动信号。本发明可以准确的提取惯性传感器输出混叠信号中的扰动信号，方法简单，计算速度快，实时性较强，同时避免了扰动信号提取过程中的人为经验设置，自适应性强。
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公开(公告)号：CN113867155A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111326300.5
申请日：2021-11-10
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种适用于光电跟踪系统的扰动辨识和自适应补偿方法，在位置回路中，本方法采用扰动观测补偿结构，利用AR参数模型辨识法对Q滤波器前的扰动估计值进行频域辨识，可以实时、精确地获得窄带扰动的峰值频率，随后依据辨识结果，采用改进型陷波滤波器结构来构造和调节Q滤波器，以实现对扰动的自适应前馈补偿。本发明在保证稳定性的前提下，有效提升了光电跟踪系统对于时变窄带扰动的抑制能力，能使系统具有更高的跟踪精度。本发明突破了传统扰动观测补偿方法的局限，在扰动未知且变化的情况下，使用AR参数模型辨识的方法获得频谱信息，进而自适应地调节前馈结构对扰动进行补偿，能够有效提升光电跟踪系统在复杂环境下的稳定性。
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公开(公告)号：CN108801251B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201810599185.0
申请日：2018-06-12
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明公开了一种惯性传感器混叠干扰信号分离方法，步骤如下：(1)对惯性传感器输出混叠信号进行特征分析，确定不同干扰源信号频率特征；(2)根据低频段信号特征，选择阈值函数、小波基和分解层数对混叠信号中的低频段信号进行小波滤波；(3)针对小波滤波后的高频混叠干扰信号，通过经验模态分解(EEMD)自适应的分解得到N个内在经验模态函数(IMFs)；(4)IMFs的信息量为η，计算得到η＞＝90％时需要的IMFs分量个数p；(5)使用PCA算法将N维的IMFs降为p维；(6)以p维的IMFs为观测信号，选用合适的盲源分离算法分离出高频混叠干扰信号中的不同频率段干扰源信号。本发明大大减小了信号分离过程中过多的人为经验选择，自适应性较强。
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公开(公告)号：CN108919836B
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN201810728396.X
申请日：2018-07-05
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提供一种运动平台光电跟踪系统全频段扰动解耦方法，主要用于解耦跟踪机架陀螺信号中的目标运动信息和扰动信息，估计出粗稳定之后剩余的全频段扰动信息。在跟踪机架方位轴和俯仰轴上分别安装角速率陀螺A和E，机架速度回路采用陀螺反馈闭环构成粗稳定，整个粗稳定回路的模型记为将目标角速度同时作为机架粗稳定回路的输入和其模型的输入，二者输出之差再乘以低通滤波器得到扰动低频部分d1(s)；将陀螺测量信号乘以高通滤波器得到扰动高频部分d2(s)；将d1(s)和d2(s)相加就得到粗稳定抑制之后的全频段扰动且不包含目标运动信息。本发明不用增加额外的传感器，简单有效，工程容易实现。
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