光电跟踪系统电视镜头控制技术研究

光电跟踪仪伺服控制系统原理及发展现状

光电跟踪仪伺服控制系统原理及发展现状2012年 6 月目录摘要 (1)第1章引言 (2)第2章光电跟踪仪伺服控制系统的基本原理 (3)2.1计算机控制单元 (3)2.2环路控制单元 (3)第3章光电跟踪仪伺服控制系统的关键技术 (5)3.1瞄准线稳定技术 (5)3.2复合控制技术 (5)3.3等效复合控制与预测滤波技术 (6)3.4共轴跟踪技术 (6)3.5复合轴控制技术 (7)3.6其它高精度控制技术 (8)第4章光电跟踪仪伺服控制系统的国内外发展现状及趋势 (9)4.1国内外发展现状 (9)4.2发展趋势 (9)摘要光电跟踪仪中的伺服控制系统是光电跟踪设备的重要组成部分，其跟踪精度是衡量光电跟踪设备的主要指标，实现高精度跟踪控制，成为许多高精度光电跟踪设备必须解决的难题之一。

因此要获得高精度的光电跟踪仪，必须深入了解其伺服控制系统。

本文从光电跟踪仪伺服控制系统的基本原理、关键技术及其国内外发展现状与发展趋势三方面对其进行了介绍，为伺服控制系统的设计及研究提供了参考。

关键词：光电跟踪，伺服控制系统，跟踪精度第1章引言光电跟踪伺服控制系统是一个包括光电探测、信号处理、控制系统及精密机械等几部分组成的复杂设备。

它的主要功能是根据光电传感器送来的目标位置偏差信号的大小及方向控制伺服电机驱动跟踪轴，减小偏差，实现对目标的光电闭环自动跟踪，其具有实时性、精度高的特点，在靶场测量、武器控制、航空等各种军用与民用领域有着广泛的应用。

随着现代技术的发展、目标机动性能的增强，对光电跟踪仪的伺服控制系统要求越来越高，要求其响应更快、稳定和跟踪精度更高。

某些系统甚至要求跟踪精度达到1μrad。

多年来，国内外的科技工作者在提高光电跟踪仪伺服控制系统跟踪精度方面进行了深入的伺服控制策略方面的研究。

为此，深入了解光电跟踪仪伺服控制系统的工作原理、关键技术的应用与研究及国内外发展现状，对于探讨进一步提高其性能指标的方法具有重要的意义。

运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究

上图中Ｐ（）为电机及负载平台系统模型，ｓ作在忽略电机与负载之间由于弹性变形产生机械谐振形成的振荡环节的二阶传递函数表达式为Ｊ：
Ｐ一：／＇
Ｍｓ＋／Ｍ＋１＇ｓ
（）】
其中为电磁时间常数，为机电时间常数，电机反电动势比例系数．Ｃ为若将系统扰动也看作系统的输入，根据图１可得到在单环控制中输出相对于各种则输入的拉氏变换：
Ｖ０．５．．１１Ｎｏ１Ｍａｃｏ７ｒｈ２ｏ
文章编号：０５０３（０７）１１１９１０－９０２００－２－００
运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究
姬伟，李奇２许波，
（．１江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江２２１；．１３２东南大学自动化研究所，０江苏南京２０９）１０６
摘要：在对运动光电成像跟踪系统瞄准线视轴稳定单速度环伺服控制结构分析的基础上，出一种由速度内环和稳定外环组成的串级伺服控制结构，中速度提其
制方式的有效性．
关键词：电成像跟踪系统；光视轴稳定；串级伺服控制；自调整ＰＤＩ
运动载体上的光电成像跟踪系统由于载体在方位、仰和横滚方向的角运动通过轴俯承摩擦耦合到跟踪平台上造成成像传感器瞄准线晃动，引起图像模糊而影响提取目标脱
内环和稳定外环分别由直流测速机和速率陀螺构成闭环反馈．内环调节器采用

光电追踪系统的设计原理和实践

光电追踪系统的设计原理和实践光电追踪系统的设计原理和实践光电追踪系统是一种基于光电传感器和追踪算法的系统，可以实时监测和跟踪目标物体的运动轨迹。

它在许多领域有着广泛的应用，如自动驾驶、机器人导航和安防监控等。

本文将介绍光电追踪系统的设计原理和实践。

光电追踪系统的设计原理主要包括硬件和软件两个方面。

在硬件方面，系统使用光电传感器来接收光信号，并将其转换为电信号。

光电传感器通常采用光敏电阻、光电二极管或光电三极管等。

通过合理的电路设计和信号放大，可以提高光电传感器的灵敏度和抗干扰能力。

在软件方面，光电追踪系统需要进行目标的检测、识别和跟踪。

目标检测是指在图像或视频中找到目标物体的位置和大小。

常用的目标检测算法有Haar特征检测、HOG特征检测和深度学习等。

一旦目标被检测到，系统会使用跟踪算法来实时跟踪目标的位置和运动轨迹。

常见的跟踪算法有卡尔曼滤波、粒子滤波和相关滤波等。

这些算法可以根据目标的运动特征和环境条件，实现快速准确的目标跟踪。

在实践中，光电追踪系统的应用非常广泛。

例如，在自动驾驶中，光电追踪系统可以实时跟踪周围车辆和行人的位置和速度，从而实现自动驾驶车辆的安全行驶。

在机器人导航中，光电追踪系统可以帮助机器人识别和跟踪目标位置，实现自主导航和定位。

在安防监控中，光电追踪系统可以实时监测和跟踪可疑人员或物体的移动轨迹，提高安全性和保护效果。

然而，光电追踪系统也面临一些挑战和限制。

首先，光电传感器的灵敏度和分辨率会影响系统的跟踪精度和速度。

其次，环境因素如光照、背景干扰和目标遮挡等，也会对系统的性能产生影响。

此外，系统的实时性和算法的复杂度也是需要考虑的因素。

总结来说，光电追踪系统是一种基于光电传感器和追踪算法的系统，可以实现目标的实时监测和跟踪。

通过合理的设计原理和实践，光电追踪系统在许多领域有着广泛的应用。

然而，系统还面临一些挑战和限制，需要进一步研究和改进。

希望随着技术的发展和创新，光电追踪系统能够在更多的领域发挥其重要作用。

机载光电跟踪系统的模糊自适应控制

化．而且随着被测目标性能的提高，机载光电跟对踪设备的快速性提出了更高的要求．目前新的控制
性和适应性，证了系统性能要求，保而且还具有良
好的实时性．
１机载光电稳定跟踪系统数学模型
机载光电稳定跟踪系统是一个典型的机电随
第２卷第６９期
２０年１０９２月
西
安
工
业
大
学
学
报
Ｖｏ．９Ｎｏ６１２．
Ｄｅ．２９ｃ００
Ｊｕｎｌｏ ’ｎＴｅｈｏｏｉａｉｅｓｔｏｒａｆＸｉａｃｎｌｇｃｌＵｎｖｒｉｙ
文章编号：１７ —９５２０）６５５０６３９６（０９０ —６ —５
为机电时间常数；为负载转动惯量；Ｊ为稳定
平台转角，并且０反馈用旋转变压器或微动同步器
实现；是由载机运动、身振动、Ｍ干机摩擦等引起的
型；并且在跟踪回路的模糊控制器设计中为提高精
度采用了变论域方法．针对该系统构造了基于模糊推理的变论域模糊控制器，不仅增强了系统的灵活
关键词：机载光电跟踪系统；模糊控制；自适应；变论域
中图号：Ｔ２３Ｐ７
文献标志码：Ａ
机载光电跟踪控制系统本身存在着不能精确建模的非线性环节，机载条件下，在由于载机的振动及机动目标的随动干扰，而引起系统参数的变从

实时变焦跟踪控制系统的研究

的目标，且动态性能和稳态性能均达到系统的要求，成功完成实时连续变焦与控制功能。
关键词：ＡＰ系统；实时变焦；跟踪视场；专家控制；鲁棒ＰＤ控制器ＴＩ
中图分类号：Ｖ５５６文献标识码：Ａ
Ｒｅｌｉｅｃａｎｉｏｕｒｃｉｏｎｒｌｙｓｅａｍｈｇｎｇｆｃｓｔａｋｎｇｃｔｏｔｍｔｓ
ｏｔｓａｄｍｏｅｃｎｒｌｈｏｙＩｃｎｃａｇｏｕｆｒｃｉＶａｃｒｉｇｔｒｃｉｇｏｊｃｓｅｐｉｎｄｍｏｔｅｒ．ｔａｈｎｅｆｃｓｏａｋｎＴｃｏｄｎｏｔｋｎｂｔｉ，ｃｏｔｔｇａｅｚｄｓｎｅａｄｓａｅＳｈｎｅｅｔｃｉｇｉｓｅｔｅａｔｒａｙｃｍｐｉａｄｏｊｃ．ｔｘｅｉａｃｎｈｐ，ＯｉｃａｇｓｈａｋｎｐｃｆｌｔｃｐｕｅｎｏｌｔｂｅｔＷｉｅｐ￣ｔｔｔｒｎｄｏｉｃｅｓｈ
维普资讯
第３３卷第９期
２００６年９月
光电工程
ＯｐｏＥｌｃｒｎｉｇ பைடு நூலகம் ｅｉｇｔ — ｅｔｏＥｎｉｅｒｎｃ
Ｖ０－３Ｎｏ９１３．．Ｓｐ，０ｅ２０６
文章编号：１０ — ０（０６０ — — ５３５２０）９０００１Ｘ１０
Ａｂｓｒｃ：ＩｄｒｔｍｐｒｖｅｔｅｔａｋｎｒａａｄａｐｌａｉｎｆｅｄｏｆｔｅＡｃｉｉｉａｋｉｇＰｏｎｉｔａｔｎｏｒｅｏｉｏｈｒｃｉｇａｅｎｐｉｔｏｌｈｑｕｓｔｏｎＴｒｃｎｉｔｃｉｎｇ

光电跟踪与制导技术

第一章、绪论及跟踪系统综述光电制导与跟踪系统是以电视、红外、激光、毫米波等成像设备为手段，利用目标跟踪识别技术获取对方目标运动、状态、形状等信息，然后实施打击的光电技术，是夺取战场信息优势、实施精确打击的重要技术手段。

特点：精确性高效性先进性威慑性非制冷红外探测器热探测器利用红外辐射的热效应引起探测材料的温度变化，进而产生某种可度量的物理量的变化，获得与红外辐射相对应的信号。

一般不需要制冷，可靠性高，且成本较低，但灵敏度不高，响应速度较慢红外搜索跟踪系统是一种被动空中目标搜索跟踪系统，连续旋转的红外扫描头实施搜索，并将空中目标作为点目标成像在探测器阵列上。

电子信号处理系统对红外扫描头获得的信号进行处理，排除飞鸟等形成的虚假目标信号，确定目标的航迹，为防空武器系统提供目标的方位角和俯仰角信息，引导防空武器瞄准和跟踪目标空中目标。

微光夜视系统通过采集目标场景反射的微弱的光线，利用像增强器将其放大数万倍以上，形成明亮的图像，供人观察。

分为微光直视系统（微光夜视仪）和微光电视系统激光武器分类软杀伤激光武器硬杀伤激光武器战略应用的机载激光系统（ABL）射程200km，战术应用的机载激光系统射程20km激光雷达特点：角分辨率、速度分辨率和距离分辨率高，抗干扰能力好，不仅能探测和跟踪目标，获得目标的方位、速度等信息，而且利用激光的相干性，还能获得微波雷达不能得到的其它类型的信息。

航空相机特点：能迅速地获取敌方纵深地区的大范围地面情报。

获取的照片不仅清晰、直观、容易判读，而且其上所包含的信息的容量、质量和可靠性是其他侦察手段无法比拟的类型：分幅相机、缝隙相机和全景相机无人值守地面传感器光电综合侦察系统特点：组件式、功能互补、昼夜全天候工作光电对抗装置激光警戒接收机导弹临近报警装置（红外、紫外、雷达）红外干扰机激光诱饵系统烟幕系统伪装第二章、导弹总体设计2.1导弹武器系统1、有翼导弹是一种以火箭发动机或吸气式发动机为动力，机动飞行所需的法向力依靠升力部件的空气动力提供，装有战斗部的自控飞行器。

机载光电跟踪系统的模糊PID控制

ｃｎｌｄｏｊｃｈｎｔｅｄｓｎｏｚｄｐｉＩｏｔｌｒｆｉｏｅｅｅｔ－ｐｉｏｔｇａｄｔｃｉｇｓｓｍｓｏｔｌｂｅｔｅｅｉｎｆｚａａｔｅＰＤｃｎｒｌｒｒｌｃ－ｔａｐｉｉｎａｋｔｏｒｅ．Ｔｈｇｕｙｖｏｅｏａｂｎｏｒｏｃｌｎｎｒｎｙｅ
ｓａｉｔｆｔｓｏｄ，ＳａｒｆｒｂｅｃｎｒｌａａｉｔａｒｅｌｏｔｍｓｔｂｌｙｏｏｉｉｉｇＯｉｈｓｐｅｅａｌｏｔｐｂｌｙｔｎｆｍｒｇｒｈ．ｔｏｃｉｈｏａｉＫｅｒｓａｒｏｅｅｅｔ－ｐｉａｏｎｉｇａｄｔａｋｎｙｔｍｓｆｚｙｃｎｒｌＩｏｔｏ；ｆｚｙａａｔｅＰＤｃｎｒｌｙｗｏｄ：ｉｒｌｃｒｏｔｌｐｉｔｎｃｉｇｓｓｂｎｏｃｎｒｅ；ｕｚｏｔ；ＰＤｃｎｌｕｚｄｐｉＩｏｔｏｏｒｖ
第２０卷第２期
Ｖ０．１２０
电子设计工程
ＥｌｃｒｎｃＤｅｉｎＥｎｉｅｒｎｅｔｏｉｓｇｇｎｅｉｇ
２１０２年１月
Ｊｎ２１ａ．０２
பைடு நூலகம்
Ｎｏ２．
机载光电跟踪系统的模糊ＰＤ控制Ｉ
徐晓霞
ａｅｄｓｒｅｅａｌＦｎｌｙｕｉｇｔｅｃａｓｃｌＩｏｔｌｆｚｙｃｎｒｌｆｚｙａａｔｅＰＤｃｎｒｌｌｏｔｍｒｈｅｆｒｅｃｂｄｉｄｔｉｉａｌ，ｓｌｓｉａＤｃｎｒ，ｕｚｏｔ，ｕｚｄｐｉＩｏｔｇｒｈｆｒｅｏｉｎ．ｎｈＰｏｏｖｏａｉｏｔｔｅｔａｓｅｎｔｎｏｅｓｓｅｃｍｐｒｄｔｉｌｔｎＴｅｓｍｕａｉｎｅｐｒｎｓａｅｃｒｅｒｕｈｃｎｒｓｗｉｏｅｈｎｆｒｕｃｉｆｈｙｔｍｏａｅｓｒｆｏｔｏｍｕａｉ．ｈｉｌｔｘｅｍｅｔｒａｒｄｔｏｇｏｔａｔｔｆｒｒｏｏｉｉｈｈｍ

车载光电跟瞄系统控制技术的研究的开题报告

车载光电跟瞄系统控制技术的研究的开题报告一、研究背景和意义随着国防现代化建设的推进和作战环境的变化，车载光电跟瞄系统在现代战争中扮演着越来越重要的角色。

车载光电跟瞄系统通过搭载高精度光电及其他传感器，能够做到远距离探测及瞄准，并且能够快速跟踪器械飞行器、无人机等高速移动目标。

车载光电跟瞄系统技术的发展不断提高了战场的情报获取能力、信息处理速度和作战效能，对于当今信息化战争是一个不可或缺的关键性技术。

因此，在研究车载光电跟瞄系统的过程中，控制技术是其中一个关键的环节。

二、研究内容和目标本文主要研究车载光电跟瞄系统控制技术，以现有的车载光电跟瞄系统为基础，探讨如何提高系统的控制精度和响应速度。

具体研究内容包括：1. 车载光电跟瞄系统基础原理2. 车载光电跟瞄系统控制技术的研究现状3. 以PID控制器为基础的控制技术的应用研究4. 车载光电跟瞄系统控制技术实现的设计和测试研究目标：1. 探讨车载光电跟瞄系统的控制技术在现代战争中的应用2. 设计一种能够提高系统控制精度和响应速度的控制技术三、研究方法和步骤研究方法：1. 文献资料法：对车载光电跟瞄系统基础原理和控制技术的相关文献进行调查和研究，了解系统所需要涉及的基本和关键的算法和技术。

2.实验法：选取车载光电跟瞄系统为对象，通过实验测试，获取跟踪精度、响应速度等各项性能参数数据，并根据实验结果对控制技术进行修改和升级优化。

研究步骤：1. 调查和研究车载光电跟瞄系统基础原理和控制技术的相关文献。

2. 对车载光电跟瞄系统进行性能测试，在此基础之上，建立系统数学模型。

3. 根据系统数学模型，设计以PID控制器为基础的控制系统。

4. 进行实验测试，根据测试结果对控制技术进行修改和升级优化。

四、预期成果本文旨在探索提高车载光电跟瞄系统控制技术精度和响应速度的方案，达到优化车载光电跟瞄系统的目标，预期成果如下：1. 提出一种能够提高车载光电跟瞄系统控制精度和响应速度的PID控制器方案。