| 标题 | 框架式红外导引头伺服系统跟踪特性研究 |
| 范文 | 张昕++田仕达?? 摘 要：导引头是精确制导武器的核心部件，用来完成对目标的自动搜索、识别和跟踪。导引头伺服机构是实现视轴稳定和目标跟踪的执行装置，其性能直接影响导引头的制导精度。以某型光电制导导引头陀螺稳定平台研究为背景，以平台伺服控制为研究目标，根据高精度、快响应、宽频带、强鲁棒性的性能要求，对陀螺稳定和光电跟踪控制技术进行了研究。分析了导引头伺服控制系统技术指标，利用PID校正方法设计控制器，对导引头的3个控制回路进行了校正，以实现导引头在复杂环境下对目标的稳定跟踪。建立了导弹的六自由度仿真模型，利用导弹模型以及控制器模型进行跟踪仿真，实现了性能要求。 关键词：红外导引头；伺服系统；PID校正；快速跟踪 DOIDOI：10.11907/rjdk.151887 中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2015）012000504 0 引言 近年来精确制导武器在几次局部战争中显示出超常的作战能力，已成为现代高技术战争的主角，使得现代战争的形态发生了根本变化，并不断影响着战争的进程和格局。光电制导技术具有隐蔽性好、抗干扰能力强等优点，己成为精确制导技术的重要分支。随着可见光、微光以及红外成像等光电探测技术的迅猛发展，光电制导技术的应用范围越来越广，精度也越来越高[13]。 1 导引头探测性能指标 ①分辨率：空间角分辨率不大于0.4mrad，视场不小于4°；②搜索跟踪范围：俯仰角方向为-20°～+10°，偏航方向为-15°～+15°；③最大跟踪角速度：不小于10°/s；④测量视线角速度精度（3σ）：不大于0.1°/s；⑤测量视线角精度（3σ ）：不大于0.2°。 2 制导控制系统六自由度模型 建立空空导弹制导控制系统六自由度模型，基于六自由度仿真模型分别对导弹控制系统、制导系统性能进行研究。 2.1 坐标系定义 地面坐标系（Sg-OgXgYgZg）：原点Og取地面某点，OgXg轴位于地平面内并指向目标（或目标在地面的投影）；OgYg轴与地面垂直向上为正；OgZg轴垂直于XgOgYg平面，指向右方为正。弹体坐标系（Sb-ObXbYbZb）：原点Ob取导弹的质心处，3个坐标轴与导弹固连； 6 结语 根据导弹六自由度方程建立了完整的导弹仿真模型，结合相应的制导算法和目标运动模型，利用Matlab/Simulink软件，对导弹追踪目标的过程进行仿真，验证控制器设计的合理性。仿真结果显示，在横纵向平面内，导弹最终能够跟踪并击中目标，跟踪系统稳定。在三自由度仿真中，根据所给出的模型，伺服系统能够稳定跟踪目标，跟踪精度及其它指标符合设计要求。 参考文献参考文献： [1] 张文博.导引头伺服机构工作特性与先进测控方法研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2009. [2] 马佳光.捕获跟踪与瞄准系统的基本技术问题[J].光学工程，1989（3）：142. [3] 范大鹏.光电稳定伺服机构控制技术 [J].光学精密工程，2006，14（4）：673678. [4] 张智永.光电稳定伺服机构的关键测控问题研究[D].长沙：国防科技大学，2006. [5] 李岩.光电稳定跟踪装置误差建模与评价问题研究[D].长沙：国防科技大学，2008. [6] 姬伟.陀螺稳定光电跟踪平台伺服控制系统研究[D].南京：东南大学，2007. [7] 王旭.框架式导引头数字控制器设计[D].南京：南京理工大学，2008. （责任编辑：杜能钢） |
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