[发明专利]一种控制系统与成像系统的匹配设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于光电跟踪测量设备的匹配设计方法，具体的说，就是对光电跟踪 测量设备的光机结构、控制系统及成像系统进行优化设计。

背景技术

光电跟踪测量设备是一种高精度测量的大型设备，该设备的空间分辨率，尤其是工作过 程中的空间分辨率，直接决定了整个系统的跟踪测量性能。目前，光电跟踪测量设备的研制 往往把静态条件下的空间分辨率和控制系统的控制精度作为两个比较独立的研制指标。而实 际上，动态即工作过程中的空间分辨率才更能反应光电跟踪设备的性能。D.Wulich， M.S.Kopeika在文章《Image resolution limits resulting from mechanical vibrations》(Opt.Eng， 26，529-533)中指出：振动引起的目标与传感器的相对运动，会导致成像系统空间分辨下 降。而对于非运动平台上的光电跟踪测量设备，目标与传感器的相对运动，取决于目标的运 动及光电跟踪测量设备的跟踪性能。也就是说，光电跟踪测量设备动态下的空间分辨率，取 决于被测量目标、控制系统及静态条件下成像系统的空间分辨率。所以，以动态下成像系统 的空间分辨率为研制目标，相当于对设备的控制系统和静态条件下的空间分辨率同时提出了 要求，且可对控制系统与成像系统进行匹配设计，在满足高测量精度要求的前提下，可以降 低设备的研制成本和研制难度，缩短研制周期。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服把控制系统的控制精度与静态下成像系统的空间分辨 率作为独立研制指标的不足，提供一种控制系统与成像系统的匹配设计方法，在满足高测量 精度要求的前提下，实现对控制系统与成像系统研制难度的平衡。

本发明所采用的技术方案是：控制系统与成像系统的一种匹配设计方法，实现步骤如下：

(1)根据被测量目标得到目标的等效正弦信号θ_e(t)；

θ_e(t)＝θ_max sin(w_et)

θmax=(θmaxv)2θmaxa]]>

we=θmaxaθmaxv]]>

目标相对光电跟踪测量设备的最大角速度；

目标相对光电经纬仪的最大角加速度。

(2)根据成像系统的曝光时间t_e确定目标为低频目标或高频目标；

低频目标：

te<2πwe]]>

高频目标：