机载光电跟踪系统模糊控制的优化设计与仿真

 分析了机载光电跟踪系统的构成,并对机载光电跟踪系统的最主要组成部分——陀螺稳定平台框架系统设计了基于遗传算法的模糊控制器,通过遗传算法来优化模糊控制器的规则、参数以及量化因子和比例因子。并对系统进行了详细的仿真研究,仿真结果证明基于 GA的模糊控制器设计获得了良好的控制效果。     

某瞄准吊舱跟踪精度评估技术研究

采用VC 编程语言和数字图像处理技术实现了机载某瞄准吊舱电视/红外系统图像中的瞄准十字线的自动检测,可对图像中叠加的GPS时间进行自动识别,并采用滤波技术对识别出的时间进行滤波。对电视/红外图像跟踪精度测量数据的不确定度分析表明,测量结果的标准差满足测试精度的要求。     

基于FPGA和DSP的光电吊舱控制系统设计与实现

本文介绍了机载两框架两轴光电吊舱的工作原理,并设计了一种基于FPGA和DSP的光电吊舱控制系统,充分利用了FPGA和DSP的各自优势,提高了系统的响应速度。详细描述了控制系统硬件电路的功能划分和实现过程。提出了控制回路设计方案,并通过实验验证了控制系统的性能,在两框架两轴光电吊舱上实现了较高的光轴稳定精度     

机载光电跟瞄平台稳定与跟踪控制方法研究

介绍了机载光电跟瞄平台的结构功能；分析了跟瞄平台的控制要求；比较了光电跟瞄平台的各种总体控制方案、伺服结构和跟踪控制器；论文认为应用共轴跟踪方案、光学元件跟踪结构和鲁棒跟踪控制器是机载光电跟瞄平台控制系统的发展趋势。     

基于载体姿态测量的微伺服吊舱

针对微小型无人机光电吊舱对光轴稳定与目标跟踪的需求,研究了一种基于载体姿态测量的光学平台稳定技术.该技术利用吊舱基座上的速率陀螺测量机体三轴姿态运动,通过控制光学平台的俯仰和偏航两通道伺服系统实现对光轴的惯性空间稳定.该系统使用步进电机来当执行机构,根据步进电机的特性,可以推导得到控制量与转速的关系,由此省去了在一般捷联稳定技术中的微分测速环节,得出了一种新的基于前馈控制的不变性原理.设计了解耦指令分配算法,将一个两轴耦合系统,转换为两个独立的单轴系统.在单轴控制中,分别设计了比例控制及比例积分控制算法实现对光轴的稳定控制和跟踪.最后通过在Matlab/Simulink环境下的仿真,以及实际的摇摆台试验,证明了基于载体姿态测量的稳定技术能够实现微小型无人机光电吊舱的光轴稳定.     

增强近距空中支援能力的多传感器瞄准吊舱

下一代战斗机,诸如F-35将在机上安装老式战斗机和轰炸机所不具备的先进光电／红外目标捕获和指示系统。这类机载系统现已成为空军支援地面部队和海军作战部队必备的基本装备,但F-35还需要时间才能投入作战使用,因而目前一些正使用的对地作战飞机都必须依靠光电／红外吊舱来支援地面作战。     

一种机载导航设备航向校正方法

针对中小型无人机(UAV)导航设备中的航向校正问题,提出了一种通过机载光电吊舱和全球定位系统(GPS)分别测量地面控制站相对于无人机的方位角,来确定无人机航向角偏差的"回头看"校正方法,用于校正中小型无人机的磁力计输出的航向数据。在测试试飞试验中,利用该校正方法对无人机航向进行校正后,将机载光电吊舱对目标定位的方位误差由校正前的2.5°减小到0.5°,距离误差由校正前的3.0km减小到0.5km,验证了该方法对无人机航向校正的可行性和有效性。     

第一视角飞行模式设计与无人机着陆试验研究

设计了一种第一视角飞行模式,同时观察图像与导航数据来控制无人机飞行并实现着陆.第一视角飞行是一种基于无人机上加装无线图像传输设备,在地面看屏幕操控无人机的操作模式.无人机操纵员通过观察前视探测器拍摄的图像和导航数据控制遥控器,地面控制站捕捉遥控器的输出信号并把该信号通过数据链传至机载飞控系统,从而实现对无人机的控制.该飞行模式的实现,提高了无人机飞行的机动性,突破了小型无人机只能在本场着陆的限制,使无人机可以在远离本场情况下安全着陆.     

应用于机载光电设备的新型材料综述

机载光电设备是飞机最基本的任务执行单元之一.机载光电系统技术的提高相应大大地提高了各类飞机的作战使用性能.通过光电系统及内在的光电传感器可对战区进行侦察、监视、目标捕获及识别、目标测距、武器投放的目标指示、作战效果评估,战场障碍物探测、核生物和化学的探测和取样等等.     

以色列和意大利的机载光电与雷达技术

笔者随中航总公司组织的专家考察团,赴以色列和意大利进行技术考察,访问了以色列的拉费尔(Rafael)、埃尔比特(Elbit)、以及意大利的菲尔(Fiar)等公司,考察了战斗机/直升机光电瞄准吊舱、头盔瞄准显示系统、机载火控雷达等系列产品.TOPAZ夜视瞄准吊舱拉费尔公司研制的TOPAZ是一种小型的、重量轻的吊舱.它可以在白天、黑夜及不良气象条件下工作,用作侦察、监测,以及作为     

基于TMS320DM368 的光电吊舱视频压缩系统设计

无人机光电吊舱视频数据的实时压缩处理是无人机光电吊舱的关键技术之一.以DM368为核心处理器,以嵌入式Linux为板级操作系统,设计出一套可供无人机光电吊舱使用的低功耗视频实时压缩系统.与传统的嵌入式视频H.264软件编码压缩系统相比,本系统依赖DM368内嵌的视频协处理硬核处理H.264编码,具有功耗低、处理延迟小、外部电路简单等诸多优势.同时系统以嵌入式Linux为板级操作系统,实时性强,可稳定高效地管理视频采集、硬核调度、串口通信、数据输出等诸多任务.     

PAR辅助光电设备的飞机着陆监测与评估系统设计

针对数据链在着陆阶段存在盲区和塔台无法获得着陆飞机实时姿态、接地参数等问题,提出利用多功能光电跟踪技术建立飞机着陆实时监测与评估系统,设计出飞机着陆监测与评估系统的技术方案。由于光电跟踪平台的视场有界,无法保证着陆飞机准确进入光电设备视场,采用精密进场雷达（PAR）牵引光电转台对准即将着陆飞机的方式,辅助光电设备捕获目标飞机,再经过图像检测算法处理,检测出目标飞机,进而转入跟踪锁定,计算出最终下降阶段目标飞机的姿态和偏航信息。详细阐述了该系统的PAR初始化光电设备的方法、步骤。该系统在飞机下降阶段辅助塔台指挥,实现整个着陆过程的监视与评估,满足未来作战飞机精密进近引导的着陆保障和训练要求,具有很高的实用价值。     

Multiobjective Design of Line-of-Sight Stabilization System for Airborne Electro-Optical Device

A technique of multiobjective parametric design of line-of-sight stabilization system for an airborne electro-optical device is developed. The multiobjective design of the PI controller for the stabilization system being considered is performed.     

Countermeasures of command and control (C2) capabilities in a hostile environment

For a military airborne platform to survive in a hostile battlefield environment, the rapid detection and geo-location of an enemy (or terrorist) gunner is highly desirable. One approach is to develop an electronic countermeasure system against the gunner's command and communication (C2) capabilities, specifically the usage of modern wireless phones. Such a countermeasure system conducts a quick detection and geo-location of the targeted (hostile) mobile wireless subscriber, allows the airborne platform to make appropriate decisions: 1) to divert and avoid potential military conflicts; 2) to cue artillery supports and prepare for attack; or 3) to relay the coordinates of the potential threat to his own command and control units. In this paper, we discuss the technical approach of the countermeasure system, especially in two design areas: 1) detection and tracking of enemy C2 signals; and 2) geo-location of a targeted communication link.     

机载卫星通信天线引导概率分析

针对某机载Ka频段卫星通信天线的使用环境,论述其天线角跟踪系统在捷联航姿设备引导下,天线主波束指向卫星目标位置的概率,分析影响天线角跟踪系统引导概率的主要因素,通过消减系统中大误差源保证了天线引导概率,通过扩展主波束指向空域提高了目标落入概率。计算数据和试验验证表明,给出的分析方法可行,设计策略有效。     

机载侦察吊舱效能评估模型在战术侦察中的应用

为研究机载侦察吊舱的作战效能,以战斗机平台、装载成像侦察系统对地面目标实施战术侦察为研究对象,运用马尔可夫随机过程理论,建立了以战斗机为平台挂载侦察吊舱进行战术侦察过程的动态模型,提出了以搜索效率、任务成功率、目标被侦察率、飞机损失率指标作为最终效能评估的准则。最后以飞机对地侦察为例,通过红蓝双方模拟对抗计算,准确地反映了实际情况,证明了该模型的有效性。     

一种面向航空集群的集中控制式网络部署方法

软件定义网络（SDN）的发展为机载网络构建提供了全新的设计思想。针对航空集群环境下控制平面的可扩展性问题,研究了混合层次式架构下的多控制器部署问题。首先,为实现对底层传输节点的弹性管控,通过扩展控制层级定义了本地控制器资源池。然后,为减少时间复杂度,实现本地控制器的快速部署,将传统的多控制器直接部署转化为子域划分和域内部署两个步骤,提出了基于节点密度排序的子域划分算法和基于改进多目标模拟退火的域内控制器部署算法。实验结果表明：与已有算法相比,所提算法在保证控制器的负载均衡基础上,可以有效减少网络控制链路的平均时延和平均失连率,同时时间复杂度更低,能够适用于大规模及动态网络环境下的控制器部署场景。