[发明专利]一种运动载体光电跟踪系统快速目标跟踪控制方法在审
| 申请号： | 201810728385.1 | 申请日： | 2018-07-05 |
| 公开（公告）号： | CN108897341A | 公开（公告）日： | 2018-11-27 |
| 发明（设计）人： | 夏运霞;包启亮;蒋晶;刘子栋;刘翔;严灵杰 | 申请（专利权）人： | 中国科学院光电技术研究所 |
| 主分类号： | G05D1/12 | 分类号： | G05D1/12;G05D3/12 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 610209 *** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 光电跟踪系统 跟踪控制 快速目标 运动载体 方位轴 俯仰轴 目标空间位置 角速率陀螺 卡尔曼滤波 图像探测器 工程实现 惯性空间 惯性稳定 合成目标 空间位置 控制算法 目标空间 陀螺测量 陀螺信号 稳定性能 运动平台 传感器 单轴 复合 敏感 跟踪 改进 | ||
1.一种运动载体光电跟踪系统快速目标跟踪控制方法，其特征在于：该方法步骤如下：
步骤(1)跟踪机架方位轴和俯仰轴上安装角速率陀螺，测量机架在惯性空间的角速度；机架方位轴和俯仰轴采用陀螺信号反馈闭环，速度回路闭环带宽在几到几十赫兹；
步骤(2)机架方位轴和俯仰轴采用图像传感器给出的脱靶量进行闭环，构成跟踪回路，跟踪误差为：其中：s为拉普拉斯算子；E(s)为跟踪误差；R(s)为目标位置；GC_track(s)为跟踪控制器；P(s)为速度回路闭环特性再乘以积分器，GP_VEL(s)为机架速度特性，GC_VEL(s)为机架速度回路控制器；
步骤(3)在图像跟踪的基础上，将陀螺测量信号积分之后与脱靶量合成目标空间位置，对合成的目标空间位置进行Kalman滤波，得到目标空间角速度，并进行前馈控制，构成运动载体上光电跟踪系统的复合跟踪控制，从而提高系跟踪能力，跟踪误差为：其中：C2(s)为包含目标位置合成、Kalman滤波和前馈控制器GC2(s)的等效前馈控制器。
2.根据权利要求1所述的一种运动载体光电跟踪系统快速目标跟踪控制方法，其特征在于：步骤(3)所述的利用陀螺信号和脱靶量合成目标空间位置，可根据系统具体情况，也可使用其它惯性传感信号和脱靶量合成目标空间位置，需要将惯性传感器信号处理之后得到和脱靶量一样的量纲。
3.根据权利要求1所述的一种运动载体光电跟踪系统快速目标跟踪控制方法，其特征在于：步骤(3)所述的陀螺信号积分之后与脱靶量合成目标空间位置，陀螺漂移积分随时间成线性增长，考虑陀螺漂移系统跟踪误差为：
其中：d2(s)为由陀螺漂移带来的等效目标扰动输入，由速度回路闭环特性可知，在低频段，P(s)≈1，P(s)GC_track(s)？1，因此而陀螺漂移是极低频信号，因此，系统实际跟踪误差为：
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