[发明专利]机载光电观瞄系统瞄准线漂移智能补偿方法

说明书

本发明公开了一种光电观瞄系统瞄准线漂移的智能补偿方法，属于自动控制领域。该方法在光电观瞄系统处于惯性态，并且系统无输出命令的情况下，在一定时间内采集陀螺数据，采用最小二乘曲线拟合算法计算陀螺的漂移量，并将该漂移量补偿入陀螺稳定回路；通过建立周期任务对陀螺数据采集并拟合，轮询光电观瞄系统的空闲时间，当监控漂移量大于一定阈值时自动执行补偿操作。本发明方法解决了手动漂移补偿慢、补偿精度不高的问题；该方法完全采用软件算法实现，算法简单，可移植性强，适合于现有光电观瞄系统的瞄准线漂移补偿。

技术领域

本发明属于自动控制领域，主要涉及一种光电观瞄系统的瞄准线漂移补偿方法，尤其涉及一种机载光电观瞄系统瞄准线漂移的智能补偿方法。

背景技术

机载光电观瞄系统是一种安装在武器平台上，用于对目标进行探测、识别和瞄准的光电设备，它一般采用速率陀螺作为角速度敏感元件，通过速度闭环控制，保证瞄准线在惯性空间的稳定。在光电稳瞄系统投入使用过程中，随着时间和温度的变化，系统元器件特性有一定的改变，瞄准线的漂移也会随之发生变化。因此，在载机执行飞行任务前，需要对光电观瞄系统进行地面通电检查，定期对漂移进行补偿，否则，这种漂移会影响操控手瞄准目标时的准确性和稳定性。

传统的瞄准线漂移补偿是采用人工操作进行补偿，即通过人眼观察瞄准线的漂移方向和速度，操控手操作外部设备上的补偿按键向光电观瞄系统发送反向速度补偿命令，光电观瞄系统根据接收的命令生成反向速度补偿信号，并施加于伺服控制回路以减缓漂移运动。操控手连续执行以上操作直至人眼基本观察不到瞄准线移动为止。由于人眼分辨力的限制，该方法补偿精度不高，且补偿时间长，增加了操控手的负担。

中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所申请的公开号为CN106441366A的专利公开了一种两轴四框光电吊舱自动陀螺漂移补偿的实现方法。该方法在吊舱启动并自检后保持吊舱静止，此时保持外框和内框的角度，通过微分计算吊舱外框和内框相对于吊舱的角速度。根据框架的角速度解算出光轴移动的角速度，通过根据光轴移动的角速度，计算漂移补偿参数，使光轴在惯性空间内稳定，当光轴静态稳定性小于阈值时储存漂移补偿参数，并自动退出自动漂移补偿状态。相对手动补偿漂移而言，该方法根据框架角速度提取光轴移动的角速度更为先进，但该发明通过角度微分获取角速度，会引入计算误差，影响补偿精度，而且该方法需要按键完成，需要周边按键和人机交互。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提出一种精度更高、更加便捷的机载光电观瞄系统瞄准线漂移智能补偿方法，利用陀螺数据能够直接反应系统瞄准线漂移的特性，拟合采样的陀螺数据得到电压信号，不需要做任何处理，可以直接补偿到陀螺稳定回路。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种机载光电观瞄系统瞄准线漂移智能补偿系统，所述机载光电观瞄系统为两轴两框架光电观瞄系统，光电观瞄系统包括电视观瞄具、热像仪和激光测照器三种传感器，三种传感器安装于万向架平台上共同构成传感器平台，传感器平台受伺服控制单元驱动，瞄准线漂移补偿算法补偿于陀螺稳定回路；陀螺稳定回路包括加法结、陀螺稳定控制模块、电机驱动模块和安装于传感器平台上的两自由度速率陀螺；加法结接收速度控制命令以及陀螺敏感的传感器平台的角速度信号，生成速度误差信号送入陀螺稳定控制模块，陀螺稳定控制模块采用伺服控制算法由速度误差信号生成电机驱动命令，并输出给电机驱动模块，电机驱动模块驱动传感器平台运动；自动漂移补偿模块包括智能判断模块、切换开关，智能判断模块根据工作模式和单杆数据判断向陀螺稳定回路传送的数据，经由切换开关选通单杆数据通道或自动漂移补偿模块通道，自动漂移补偿模块同时接收陀螺敏感的传感器平台的角速度信号。

本发明还提供一种机载光电观瞄系统瞄准线漂移智能补偿方法，在光电观瞄系统上电后，周期性置瞄准线漂移补偿标志位为1，在一个伺服控制周期内，采用以下步骤进行补偿：