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公开(公告)号：CN109445470B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201811438522.4
申请日：2018-11-28
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05D3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于载体姿态角信息前馈的光电系统视轴稳定方法，解决安装在运动载体上的地平式光电系统在载体存在三轴姿态角振动时的视轴稳定问题。传统的运动载体光电系统，其稳定视轴的方法是在机架俯仰和方位轴向上安装角速率陀螺，通过闭环稳定机架的俯仰和方位轴的指向。而运动载体的振动通常分布于俯仰、方位、滚动三个轴向上，而方位轴陀螺由于正交关系无法测出滚动轴的角振动，因而也就无法抑制其对视轴的扰动。本发明取消了原有光电系统方位、俯仰轴角速度闭环，在方位和俯仰轴上安装编码器，形成角位置闭环，在光电系统基座上安装惯性姿态测量单元，并将载体对视轴的扰动量前馈到方位和俯仰轴的角位置闭环控制器，实现对视轴的稳定。
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公开(公告)号：CN109827541B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201910168828.0
申请日：2019-03-06
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G01C1/02
Abstract: 本发明公开了一种提高协同工作的多台光电经纬仪互引导精度的方法，针对高精度引导的需求，解决目前协同工作的多台光电经纬仪的互引导精度不足的问题。多台光电经纬仪在同一时间跟踪同一个目标时，一台经纬仪首先捕获目标并且稳定跟踪目标，然后发出信号引导其它光电经纬仪也进入跟踪状态的这一过程中，影响引导精度的因素主要有站址误差、指向误差、动态滞后误差。为抑制这三种误差，本发明通过同步拍星校准、将目标轨道数据变换到被引导经纬仪的站心切平面坐标、被引导经纬仪先按照预测目标轨迹运动，接收到偏差量后再对机架位置进行微调、偏差量前馈控制等方法来提高互引导精度。
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公开(公告)号：CN109738163B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201910041940.8
申请日：2019-01-16
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提出一种应用于光电跟踪设备中消像旋脱靶量获取方法。通过在光电跟踪设备中引入基准激光，在探测器中提取基准光点像的位置来获取系统像旋角度，采用旋转坐标法获取消像旋的有效脱靶量。该脱靶量可作为光电跟踪系统的跟踪误差控制量。不需要旋转平台的测角器件实时提供角度信息量，仅需在探测器上实时检测基准光像点与基准零点时刻基准光像点的相对旋转量角度β。该旋转角度包含多维运动平台的旋转量信息，以及系统光路内部反射镜之间的相对旋转量，由旋转角β产生旋转矩阵，该矩阵左乘原始脱靶量(γy,γz)，最终得到消旋脱靶量(γy1,γz1)。该方法简易且消旋脱靶量精度高，其精度不受旋转平台安装精度、测角器件测角精度等因素的影响。
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公开(公告)号：CN109901630A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910154796.9
申请日：2019-03-01
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
Abstract: 本发明提出了一种基于串联结构的双快速反射镜平台光束稳定装置，用于光电系统在载体存在扰动时的光束稳定。该装置由机械上处于串联关系的两级快速反射镜平台构成：一级平台与载体相连，其柔性支撑具有较低的刚度系数，闭环后在高频段拥有良好的被动扰动抑制能力；二级平台叠放在一级平台之上，其柔性支撑具有较高的刚度，可以将控制系统的带宽提高，在低频段具有较强的主动扰动抑制能力。两级平台协调工作可以在低频段和高频段均具有良好的扰动抑制能力。
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公开(公告)号：CN105867445A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610228438.4
申请日：2016-04-13
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05D13/62
CPC classification number: G05D13/62
Abstract: 本发明提供一种气球吊篮反作用飞轮的简易平稳降速方法，适用于以反作用飞轮系统、反捻机构进行方位控制的气球吊篮。针对气球吊篮在飞轮转速饱和或退出控制过程中需要对飞轮降速的问题，改进了以往的卸荷过程中控制系统逻辑结构复杂问题。具体方法为，测量飞轮当前速度值，将其与目标速度进行比较，根据比较结果向飞轮驱动电路施加一个固定的给定信号，同时反捻机构不再主动提供力矩，而是保持气球和吊篮相对静止，可实现飞轮的平稳降速。本发明在飞轮降速过程中不需要吊篮的方位控制系统进行闭环，也不需要反捻机构提供额外的力矩，简化了高空气球吊篮反作用飞轮控制系统及反捻机构控制系统在卸荷过程的结构，降低了高空气球吊篮的控制系统设计难度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102426420B
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201110382811.9
申请日：2011-11-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种强鲁棒性的运动载体光电稳定平台控制系统，系统采用整体稳定方式；设计高带宽的电流环；建立对象数学模型，用动态信号分析仪测试对象频率特性，经拟合得到对象传递函数Gm(s)；根据建立的对象模型，采用两步法设计内模控制器Gimc(s)，通过调节内模控制器Gimc(s)的参数ε使系统获得高的带宽；在内模控制的基础上添加鲁棒控制回路，设计鲁棒控制器Gc2(s)，通过调节鲁棒控制器Gc2(s)的参数λ提高系统的鲁棒性能。本发明不需要额外的传感器，通过控制结构设计对建模误差和载体扰动进行软测量。该方法控制结构简单，参数意义直观明了，便于工程实现，大大提高了光电跟踪稳定平台的稳定精度。
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公开(公告)号：CN102426419A
公开(公告)日：2012-04-25
申请号：CN201110380772.9
申请日：2011-11-25
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种光电跟踪系统及隔振装置组成整体的频率响应特性分析方法。针对光电跟踪系统安装在隔振装置上后频率响应特性发生变化这一问题，本发明将隔振装置等效为安装在光电跟踪系统基座底部的弹性支撑和阻尼连接，将其与光电系统的机架和基座作为一个整体，分析该整体作为被控对象时的频率响应特性。具体方法为，将隔振装置和光电跟踪系统看做一个完整系统，首先分析该系统各个部件间的动力学关系；再由动力学关系的相关公式根据实际需要推导出频率响应特性。本发明通过分析整体作为被控对象时的频率响应特性有助于减小隔振装置带来的不利影响。
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公开(公告)号：CN109831600B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201910147887.X
申请日：2019-02-27
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: H04N5/217
Abstract: 本发明公开了一种光电跟踪系统在目标逼近过程中避免像移的方法，针对光电跟踪系统在目标逼近过程中，当机架与目标相对速度过大时，会出现像移现象这一问题，采用在光电跟踪系统控制框架中位置环控制器前面增加一个最优步长像移控制器避免像移问题。具体实现步骤：首先，最优步长像移控制器计算当前时刻位置环控制器输入最优步长，该步长在满足系统最大容许像移的情况下，使系统的响应最快；接着，最优步长像移控制器根据当前脱靶量和最优步长确定位置环控制器的输入，并将其送入位置环。本发明提出的方法解决了光电跟踪系统在目标逼近过程中的像移问题，兼具响应的快速性和超调小等优势，而且便于工程化实现。
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公开(公告)号：CN102426419B
公开(公告)日：2014-06-18
申请号：CN201110380772.9
申请日：2011-11-25
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种光电跟踪系统及隔振装置组成整体的频率响应特性分析方法。针对光电跟踪系统安装在隔振装置上后频率响应特性发生变化这一问题，本发明将隔振装置等效为安装在光电跟踪系统基座底部的弹性支撑和阻尼连接，将其与光电系统的机架和基座作为一个整体，分析该整体作为被控对象时的频率响应特性。具体方法为，将隔振装置和光电跟踪系统看做一个完整系统，首先分析该系统各个部件间的动力学关系；再由动力学关系的相关公式根据实际需要推导出频率响应特性。本发明通过分析整体作为被控对象时的频率响应特性有助于减小隔振装置带来的不利影响。
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公开(公告)号：CN102508502B
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201110338480.9
申请日：2011-11-01
Applicant: 中国科学院光电技术研究所
IPC: G05D13/62
Abstract: 本发明提供的是一种悬吊平台系统的方位控制系统及方法，本发明适用于悬吊平台搭载具有高方位机动性、较大转动惯量负载时的方位控制。针对方位角位置传感器数据更新频率较低的问题，在悬吊平台方位角位置控制环路内部，增加一个以角速率陀螺的采样信号作为反馈的平台方位角速度控制环。具体实现方法为：先测量功率放大装置输入信号到陀螺输出信号的频率特性，依据频率特性设计控制算法；完成速度闭环之后，再根据速度闭环后系统频率特性设计方位角位置控制器。角速率陀螺具有较高的数据更新速率，角速度控制环的带宽往往高于角位置控制环，所以本发明可以提高悬吊平台方位角位置控制环的响应速度和伺服刚度，提高方位控制系统的抗干扰能力。
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