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基于红外、激光、白光综合光学系统的研究与实现

作　者: 夏慧莉
导　师: 蔡祥宝
学　校: 南京邮电大学
专　业:
关键词: 光电载荷光轴校准稳定平台减振机构视轴稳定
分类号: TN971
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 45次
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内容摘要

光电侦察主要是利用光源在目标和背景上的反射或者目标、背景本身辐射电磁波的差异，对目标进行识别、探测、瞄准和跟踪。首先介绍了光电侦察系统的研究背景和意义，在此基础上，主要研究了以下几个问题。论文整体上从两个方面研究了光电侦察系统的实现，一是光学系统，二是电路系统。光学系统包括多光轴的校准，电路系统包括可见光摄像机、激光测距机、红外热像仪的硬件设计、通讯接口设计和稳定平台控制回路。光轴一致性的校正是稳定系统关键技术，经过机械装置后，白光、激光、红外三者的光轴一致性的偏差，直接影响着目标的侦察精度，尤其是对于外场远距离的目标侦察，为了减小误差的影响达到实际性能指标要求，我们提出了一种采用计算机软件修正传感器中心像元的方法调整光轴的一致性。这种方法能够快速的、及时解决光轴一致性的偏差，经过数据理论性的分析和室外大量的实验证明，系统达到了三者光轴同轴度小于0.3mrad的要求。研究了一种侦察系统中的光电稳定平台。光电稳定平台的视轴稳定精度与平台的框架设计、减振设计、材料的选取等等都息息相关。在设计之初，根据方案的性能指标的要求，对系统结构和材料作了大量的分析，减振机构的减振设计，保证有效隔离外界低于20hz低频率低幅度的振动。最后经过车辆野外的试验和仿真分析，确保了系统达到了稳定精度在40μrad以内的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
专用术语注释表  8-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 国内外发展现状概述  10-13
  1.3 本文主要研究内容  13-14
  1.4 小结  14-15
第二章光电侦察系统的基本原理  15-27
  2.1 主要性能指标  15-16
    2.1.1 光电设备性能指标  15
    2.1.2 光电稳定平台性能指标  15-16
  2.2 光电侦察设备的组成及原理  16-23
    2.2.1 整体结构设计及通讯设计  16-17
    2.2.2 各个分系统的基本原理  17-23
  2.3 光电稳定技术  23-26
    2.3.1 影响视轴稳定因素  23-24
    2.3.2 常用光电稳定技术  24-26
    2.3.3 光电稳定平台原理  26
  2.4 本章小结  26-27
第三章多光轴的校准  27-40
  3.1 多光轴校准的方法  27-29
    3.1.1 室内多光轴的校准  27-28
    3.1.2 室外多光轴的校准  28-29
  3.2 软件校准原理  29-36
    3.2.1 基本原理  29-30
    3.2.2 校准方法  30-31
    3.2.3 软件误差分析  31-34
    3.2.4 试验验证  34-36
  3.3 整车光电的标定与校准  36-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章光电稳定平台的设计与实现  40-52
  4.1 稳台的框架设计  40-42
    4.1.1 俯仰框架  41-42
    4.1.2 方位框架  42
  4.2 仪器的选取  42-45
    4.2.1 陀螺仪的选取  42-44
    4.2.2 光电编码器  44
    4.2.3 电机的选取  44-45
  4.3 减振系统设计  45-47
    4.3.1 减振器基本原理  45-46
    4.3.2 减振机构  46-47
  4.4 视轴稳定性试验数据分析  47-51
  4.5 小结  51-52
第五章总结与展望  52-53
参考文献  53-56
致谢  56

基于红外、激光、白光综合光学系统的研究与实现

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