[发明专利]一种航空遥感惯性稳定平台双速度环控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空遥感惯性稳定平台的技术领域，具体涉及一种航空遥感惯性稳定平台双速度环控制方法，用于提高稳定平台的扰动抑制能力，可用于各种中、高精度的航空遥感用惯性稳定平台以及两轴吊舱稳定平台。

背景技术

航空遥感系统在机动性、实时性、可重复观测性、遥感设备可更换性、获取高分辨率遥感数据能力、经济成本以及立体观测等很多方面，都具独特的优势。因此，在西方发达国家，用于城市规划和基本地图测绘大约65%以上的高分辨率空间数据是依靠航空遥感系统来保证的。高分辨率对地观测是航空遥感系统发展的重要方向，但是由于大气紊流和载机自身因素的影响，载机机体无法保持平稳，造成安装在载机上的成像载荷视轴摇晃，成像质量下降。惯性稳定平台组成的高分辨率航空遥感平台是解决这个问题的有效措施。惯性稳定平台用于隔离载机的角运动，跟踪当地地理水平，消除干扰力矩对成像载荷的影响，使成像载荷稳定成像。航空遥感用惯性稳定平台是陀螺稳定跟踪装置的一个分支，其结构和功能与传统的机载光电吊舱有相似之处，但又不同于传统的机载光电吊舱。光电吊舱只需要承载天线、导引头等小负载，因此光电吊舱一般较轻，承载能力小；而航空遥感用惯性稳定平台需要承载质量较大的科学相机，特别对于多镜头的科学相机，其质量可达100kg，同时平台自身的重量要求一般不超过40kg。因此，航空遥感用惯性稳定平台具有承载自重比大，稳定精度要求高的特点。

高分辨率和高精度是航空遥感对地观测的核心，因此要求航空遥感惯性稳定平台具有高的实时控制精度和稳定精度。目前，航空遥感平台框架控制方式通常采用“跟踪环+稳定环+电流环”的三环复合控制方案。然而，随着系统稳定隔离度要求的不断提高，稳定回路通常采用的单速度环方式由于难以同时抑制外部扰动和克服内部干扰以及在低速伺服情况下不能有效降低系统非线性特性对系统性能的影响，已不能满足系统性能指标的要求。因此，基于串级控制的稳定回路双速度环控制方法在实际中越来越受到重视。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服常规单速度环控制在同时抑制外部扰动和克服内部扰动能力的不足，在不增加额外传感器的情况下，通过控制算法的改进，提供一种航空遥感惯性稳定平台双速度环控制方法，从而达到提高稳定平台的稳定精度。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种航空遥感惯性稳定平台双速度环控制方法，具体步骤如下：

（1）建立航空遥感惯性稳定平台三环复合控制系统；

1）建立电流环反馈回路；

2）建立双速度环稳定反馈回路，得到单、双速度环稳定反馈回路输出角速度相对于载体运动角速度和内部干扰力矩的传递函数；