[发明专利]一种小型高精度凝视型红外光电稳定跟踪平台

说明书

技术领域

本发明属于一种光电稳定跟踪平台技术领域，具体涉及一种可应用于光电探测和红外导引头的小型高精度凝视型红外光电稳定跟踪平台。

背景技术

光电平台广泛应用于搜索跟踪系统、光电探测系统、导引头技术等，光电平台是上述系统的关键组成部分，起到稳定光电载荷、搜索和跟踪视线目标的作用。新一代的红外探测系统要求光电稳定跟踪平台体积小、精度高，跟踪范围大，传统光电平台框架结构采用三框架或两框架配置，但三框架稳定平台体积和重量大，成本高，而在小型红外光电平台领域多采用动力陀螺稳定线阵红外热像仪，受红外热线仪成像特点的影响，动力陀螺稳定方式却不适合稳定凝视型焦平面红外热像仪，因此，两框架稳定平台是实现其体积小、精度高、跟踪范围大的理想选择。

发明内容

本发明为了克服现有凝视型焦平面红外稳定跟踪系统体积大、精度差的缺点，提供了一种小型高精度凝视型红外光电稳定跟踪平台，实现了凝视型红外导引头系统光电稳定跟踪平台的小型化和高精度。

实现本发明目的的技术方案：一种小型高精度凝视型红外光电稳定跟踪平台，它包括俯仰伺服平台、安装在俯仰伺服平台下部的滚转伺服平台、安装在滚转伺服平台的下部的数字伺服电路。

所述的俯仰伺服平台包括俯仰轴、套在俯仰轴两端的两个俯仰轴承、安装在俯仰轴一端的俯仰测角码盘、用于支撑俯仰轴一端的码盘端俯仰支架、用于支撑俯仰轴另一端的光路端俯仰支架以及安装在俯仰轴中部的俯仰驱动电机和俯仰陀螺，码盘端俯仰支架和光路端俯仰支架安装在滚转伺服平台上。

所述的俯仰轴的一端通过一个俯仰轴承安装在码盘端俯仰支架顶部，俯仰轴的另一端通过另一个俯仰轴承安装在光路端俯仰支架顶部；俯仰测角码盘位于码盘端俯仰支架顶部、且套在俯仰轴的一端外；码盘端俯仰支架底部固定在滚转伺服平台上；俯仰驱动电机由俯仰驱动电机定子和位于俯仰驱动电机定子内的俯仰驱动电机转子组成，俯仰驱动电机定子的一端与码盘端俯仰支架上部侧壁固定连接，俯仰驱动电机定子的另一端与光路端俯仰支架的中部侧壁固定连接；俯光路端俯仰支架底部固定在滚转伺服平台上；俯仰驱动电机转子与俯仰轴中部的凸台固定连接；俯仰陀螺位于码盘端俯仰支架与俯仰驱动电机转子之间。

所述的滚转伺服平台包括安装在俯仰伺服平台下部的滚转轴、安装在滚转轴顶部的滚转陀螺、套在滚转轴外的外壳、嵌套在滚转轴与外壳之间的汇流环、滚转测角码盘、滚转电机、滚转轴承和滚转框架；汇流环底部设有滚转测角码盘，滚转测角码盘底部设有滚转电机，滚转电机底部设有滚转轴承和滚转框架，滚转轴承套装在滚转轴与滚转框架之间；所述的俯仰伺服平台的码盘端俯仰支架和光路端俯仰支架固定安装在滚转轴顶部。

所述的数字伺服电路通过螺杆连接在滚转伺服平台的滚转框架底部。

一种用于上述一种小型高精度凝视型红外光电稳定跟踪平台的数字伺服电路，该数字伺服电路包括伺服控制电路和与伺服控制电路连接的伺服驱动电路，伺服控制电路还与俯仰测角码盘、滚转测角码盘、俯仰陀螺、滚转陀螺均连接，伺服驱动电路还与俯仰驱动电机转子、滚转电机转子连接。

所述的伺服控制电路包括数字信号处理器、存储器、第一电平转换、码盘接口、可编程逻辑器件、霍尔接口、滚转陀螺信号调理电路、俯仰陀螺正交俯仰信号调理电路、俯仰陀螺俯仰信号调理电路、第二电平转换和第三电平转换；数字信号处理器分别与存储器、陀螺信号调理电路、俯仰陀螺正交俯仰信号调理电路、俯仰陀螺俯仰信号调理电路、第二电平转换的输出端连接；第二电平转换的输入端与码盘接口连接，码盘接口的输出端连接，码盘接口的输入端分别与俯仰测角码盘、滚转测角码盘连接；滚转陀螺信号调理电路的输入端与滚转陀螺连接；俯仰陀螺正交俯仰信号调理电路的输入端和俯仰陀螺俯仰信号调理电路的输入端均与俯仰陀螺连接；数字信号处理器与可编程逻辑器件的一个输入端连接，可编程逻辑器件的另一个输入端与第三电平转换的输出端连接；第三电平转换的输入端与霍尔接口的输出端连接，霍尔接口的输出端与滚转电机转子连接，可编程逻辑器件的输出端与第一电平转换的输入端连接；第一电平转换的输出端与伺服驱动电路连接。

所述的数字信号处理器包括脉宽调制模块、模拟/数字转换模块、脉冲编码模块和数据地址总线；数据地址总线与存储器连接，脉冲编码模块与第二电平转换的输出端连接，脉宽调制模块与可编程逻辑器件的输入端连接，模拟/数字转换模块与俯仰陀螺、滚转陀螺均连接。