機載光電平臺振動特性測量技術研究.pdf

1、機載光電平臺廣泛應用于軍事領域和公安、消防、救助打撈、環(huán)境監(jiān)控等民用領域。作為飛行載體的主要探測單元，機載光電平臺（“吊艙”）工作時會受到飛行載體姿態(tài)變化、振動、氣流擾動等因素影響，不可避免地產生視軸晃動，影響機載紅外、可見光等成像系統的成像質量。為了檢驗機載光電平臺的性能，確定航拍圖像模糊的主要影響因素，提高成像系統的圖像質量，研究一種有效方法實現飛機實飛狀態(tài)下機載光電平臺的振動特性測量，尤其是高頻角振動特性的測量具有重要意義。

2、>　　本文通過分析機載光電平臺工作特點和振動特性，確定了微振動測試方法和測試系統需要滿足的功能和指標，提出了以太陽作為參考點的有振動測量基準的測量方法，采用象限探測器陣列獲取太陽像斑中心位置，基于其位置計算太陽光束相對于視軸的偏轉角，進而計算出機載光電平臺的相對微振角。為了提高象限探測器的位置測試精度，提出了一種基于數據庫查詢的象限探測器高精度光斑中心計算方法。詳細介紹了高精度光斑中心計算方法的原理、數據庫的建立過程以及查詢過程。仿真分

3、析和實驗驗證的結果表明:與通用光斑中心計算方法相比，該方法能將光斑中心位置的計算精度提高兩個數量級。
　　設計并研制了振動特性測量系統的地面實驗裝置，并對其主要技術指標、系統結構、模塊組成等進行了論述。該裝置能夠實現大視場探測功能、太陽像斑采集功能、微角振動量計算功能、高頻高精度測量功能。對振動測量系統的地面實驗裝置進行了補償及校正，以保證實驗驗證的準確性。其中包括:(1)研究了系統不均勻度對光斑中心位置測試精度的影響，并對其不均

4、勻性進行了補償(2)分析了背景光對光斑中心位置測試精度的影響，詳述了去除背景光（包含系統噪聲）影響的方法和過程;(3)對象限探測器各單元之間的的串擾進行了實驗研究，測試了象限探測器某一光敏單元上的光信號對其相鄰單元光電響應的影響程度，利用線性補償方法對“串擾”現象進行了去除。
　　通過地面實驗驗證了本地面實驗裝置對太陽像斑軌跡的測量功能和微角振動的測量功能，同時對它的角度測量范圍、頻率測量范圍和系統測量不確定度三項主要指標進行了驗