Система стабилизации оптического изображения повышенной точности

• Автор: Филонов, Максим Петрович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 123 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО

ИЗОБРЖЕНИЯ

1.1. Принципиальная схема ССОИ

1.2. Кинематические зависимости карданова подвеса

1.3. Уравнения движения двухосной ССОИ

Выводы к главе 1

2. ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКЙ МОДЕЛИ 22 СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
2.1. Исследование кинематики ССОИ
2.2. Определение областей устойчивости движения
2.3. Анализ возмущающих моментов, действующих по осям
карданова подвеса
Выводы к главе 2
3. ВАРИАНТЫ СИНТЕЗА КОРРЕКТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ 48 И ИССЛЕДОВАНИЕ ОШИБОК СТАБИЛИЗАЦИИ
3.1. Синтез последовательного корректирующего устройства
3.2. Синтез ПИД - регулятора в контуре стабилизации ССОИ
3.3. Синтез регулятора методом модального управления
3.4. Сравнение различных вариантов корректирующих звеньев
3.5. Синтез корректирующего устройства смешанного типа
Выводы к главе 3
4. ИСПЫТАНИЯ МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА ССОИ
4.1. Макетный образец системы стабилизации оптического
изображения
4.2. Результаты экспериментальных исследований

Выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Современные оптические приборы обладают высоким угловым разрешением. Для сохранения разрешающей способности оптических приборов в условиях подвижного или недостаточно устойчивого основания чаще всего используют механические устройства, снижающие влияние движения основания на качество изображения. Наиболее распространенным приемом является стабилизация изображения относительно приемника изображения, осуществляемая с помощью оптических элементов или узлов прибора, положение которых регулируется в пространстве и относительно приемника автоматически [2,9,10,23].
Повышение точности и быстродействия оптических систем, устанавливаемых на подвижных объектах, приводит к необходимости применения систем стабилизации оптического изображения (ССОИ), обеспечивающих работу оптических элементов в режимах стабилизации и управления [31,32,35,36].
В совокупности требования к точности стабилизации и диапазону скоростей управления линии визирования носят противоречивый характер и отражают принципиальное отличие ССОИ от стабилизаторов плоскости или заданного направления. Например, по сравнению с авиационными гировертикалями, имеющими точность порядка нескольких угловых минут
[43,50], ССОИ, установленные на тех же летательных аппаратах, должны обеспечивать стабилизацию линии визирования (ЛВ) с точностью до нескольких угловых секунд и при этом обеспечивать управления линией визирования с большими скоростями [68,70].
Изучению динамики и синтезу подобного рода систем посвящено значительное количество работ [5, 13, 20, 31, 34, 50, 57, 73]. Однако, в известных публикациях при рассмотрении таких систем динамика оптического элемента отдельно не учитывается, что является недопустимым в современных условиях при использовании оптического элемента, момент инерции которого

Рис. 2.11. Составляющая М1й момента от качки основания:
фАО Ф ВО ^9 ^~ФаО ^,7, ф ВО ^9^~ФаО ф 80 ^9^9^'~ФаО 6,7, ф ВО 6,
2. Оценим возмущающие моменты М1Л,М2Л, вызванные движением линии визирования на неподвижном основании (соох = (ооу = соог = 0). Скорость движения ЗЛВ определяется скоростью наблюдаемого объекта и дальностью до него.
При исследовании движение ЗЛВ будем считать гармоническим: сом = 0.5зт5.65?; сош = 0.58т5.65г.