【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及光電掃描跟蹤。
技術(shù)介紹
1、航空遙感是通過(guò)有人機(jī)、無(wú)人機(jī)、熱氣球等載具平臺(tái)，采用光學(xué)、雷達(dá)等技術(shù)獲取地面信息的綜合性探測(cè)技術(shù)。主要應(yīng)用于地形測(cè)繪、災(zāi)害預(yù)測(cè)、軍事偵察等領(lǐng)域。
2、航空相機(jī)作為航空遙感系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，航空相機(jī)在工作中不可避免的受到振動(dòng)等外部擾動(dòng)影響，使航空相機(jī)視場(chǎng)發(fā)生變化，對(duì)航空相機(jī)拍攝的成像質(zhì)量造成較大的干擾。因此對(duì)于高空作業(yè)中如何實(shí)現(xiàn)航空相機(jī)視場(chǎng)穩(wěn)定及快速調(diào)整時(shí)目前研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
3、同時(shí)航空相機(jī)作為高空作業(yè)的重要設(shè)備之一，其輕量化程度以及小型化也是航空遙感設(shè)備的研究熱點(diǎn)之一，小型化及輕量化可以有效的降低高空作業(yè)的成本以及工作效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的一種航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制方法及其系統(tǒng)，其包括反射鏡片、鏡架、分布柔度環(huán)狀支承組件、角位移執(zhí)行器組件、電渦流傳感器組件、具有中空腔體的下基座；
2、所述反射鏡片由所述鏡架固定在所述分布柔度環(huán)狀支承組件上；
3、所述鏡架連接所述分布柔度環(huán)狀支承組件；
4、所述分布柔度環(huán)狀支承組件連接所述具有中空腔體的下基座與所述鏡架；
5、所述角位移執(zhí)行器組件安裝在所述具有中空腔體的下基座上并于分布柔度
6、環(huán)狀支承組件連接；
7、所述電渦流傳感器組件通過(guò)螺紋連接在具有中空腔體的下基座中；
8、所述角位移執(zhí)行器組件由兩對(duì)角位移執(zhí)行器組成，包括動(dòng)子與定子，兩對(duì)角位移執(zhí)行器采用反裝安裝于具有中空腔
9、所述具有中空腔體的下基座具有放置角位移執(zhí)行器的上腔體，放置控制組件
10、的具有中空腔體的下基座。
11、所述具有中空腔體的下基座具有電渦流傳感器連接螺孔；
12、所述分布柔度環(huán)狀支承組件設(shè)有具有中空腔體的下基座連接法蘭，電機(jī)連接
13、螺孔；
14、所述角位移執(zhí)行器組件與具有中空腔體的下基座通過(guò)螺釘連接，安裝在具有
15、中空腔體的下基座上腔體中；
16、所述角位移執(zhí)行器組件與分布柔度環(huán)狀支承組件通過(guò)螺釘連接；
17、所述電渦流傳感器與具有中空腔體的下基座通過(guò)螺紋連接；
18、所述分布柔度環(huán)狀支承組件與具有中空腔體的下基座之間通過(guò)螺栓連接；
19、所述分布柔度環(huán)狀支承組件與鏡架之間通過(guò)強(qiáng)力粘膠連接；
20、所述反射鏡片與鏡架之間通過(guò)卡扣連接；
21、在本專(zhuān)利技術(shù)中所述系統(tǒng)還包括：控制上位機(jī)、系統(tǒng)控制芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、功率放大器。
22、所述電渦流傳感器組件安裝在所述具有中空腔體的下基座上，與角位移執(zhí)行器在同一平面成45°偏轉(zhuǎn)放置，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。所述電渦流傳感器組件通過(guò)探測(cè)被測(cè)導(dǎo)電物體的感應(yīng)電壓，并將電信號(hào)以模擬信號(hào)的形式輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器中。
23、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與電渦流傳感器組件和系統(tǒng)控制芯片相連接并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到所述系統(tǒng)控制芯片中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；
24、所述角位移執(zhí)行器與角位移執(zhí)行器組件和系統(tǒng)控制芯片連接，接收來(lái)自系統(tǒng)控制芯片的控制信號(hào),經(jīng)過(guò)內(nèi)置放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)角位移執(zhí)行器組件；
25、所述系統(tǒng)控制芯片與模數(shù)轉(zhuǎn)換器、角位移執(zhí)行器和控制上位機(jī)相連接，將模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)寫(xiě)入系統(tǒng)控制芯片的控制算法進(jìn)行閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)航空遙感相機(jī)視場(chǎng)的快速調(diào)整。
26、所述控制上位機(jī)與系統(tǒng)控制芯片連接；
27、所述控制上位機(jī)提供期望控制量，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收電渦流傳感器組件探頭探測(cè)到的實(shí)際控制量產(chǎn)生的模擬信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到嵌入式傳感器，經(jīng)過(guò)算法運(yùn)算降低誤差，計(jì)算出實(shí)際控制量與期望控制量的誤差值，并將該誤差值作為輸出。經(jīng)過(guò)角位移執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)角位移執(zhí)行器組件將角位移轉(zhuǎn)遞到分布柔度環(huán)狀支承組件，通過(guò)支承組件的彈性形變使得相機(jī)反射鏡片到達(dá)目標(biāo)位置，在這期間電渦流傳感器組件將不間斷的持續(xù)傳遞信息，以供控制系統(tǒng)進(jìn)行再定位以實(shí)現(xiàn)在對(duì)視場(chǎng)調(diào)整的過(guò)程中最大程度的減少誤差。
28、其技術(shù)效果在于：增強(qiáng)了對(duì)航空相機(jī)視場(chǎng)的穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的跟蹤性能，設(shè)計(jì)輕量化、小型化。
29、本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的有益效果為是：
30、本專(zhuān)利技術(shù)采用電渦流傳感器作為反饋，角位移執(zhí)行器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)航空相機(jī)的視軸指向姿態(tài)進(jìn)行高精度，高頻率的調(diào)整。結(jié)合角位移執(zhí)行器進(jìn)度高，執(zhí)行角度大，以及電渦流傳感器無(wú)接觸探測(cè)的特點(diǎn)，可以滿足航空遙感系統(tǒng)中航空視場(chǎng)相機(jī)的要求。
31、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案中采用兩對(duì)角位移執(zhí)行器，十字形放置，安裝方式采用反裝，本專(zhuān)利技術(shù)中角位移執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)分布柔度環(huán)狀支承組件使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時(shí)系統(tǒng)中的分布柔度環(huán)狀支承組件其在徑向和軸向上提供了良好的支撐效果，在回轉(zhuǎn)方向上具備無(wú)摩擦、同軸性高的特點(diǎn)，并且體積較小，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)耦合以及總體成本。
32、進(jìn)一步的本專(zhuān)利技術(shù)中系統(tǒng)的支撐組件采用分布柔度環(huán)狀支承組件，所述分布柔度環(huán)狀支承組件區(qū)別與傳統(tǒng)柔性鉸鏈需要安裝系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸中心避免了因裝配誤差造成的軸漂現(xiàn)象，所述分布柔度環(huán)狀支承組件通過(guò)2組直梁型柔性鉸鏈環(huán)繞，2組直梁-深切組合鉸鏈分布在角位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)周?chē)行У慕档土讼到y(tǒng)的尺寸及質(zhì)量為高空搭載作業(yè)降低了總負(fù)載同時(shí)通過(guò)彈性形變?yōu)橄到y(tǒng)提高扭轉(zhuǎn)剛度以及自由度，所述分布柔度環(huán)狀支承組件通過(guò)機(jī)械限位的方法直接對(duì)系統(tǒng)的自由度進(jìn)行限制。減少了系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦，提高了系統(tǒng)的定位精度，響應(yīng)速度。
33、進(jìn)一步的本專(zhuān)利技術(shù)系統(tǒng)中得益于設(shè)計(jì)分布柔度環(huán)狀支承組件以及具有中空腔體的下基座，在實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)調(diào)整及系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，極大的節(jié)省了光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)空間，為后期對(duì)系統(tǒng)的小型化及集成化進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)提供了空間冗余。
34、本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制方法及系統(tǒng)滿足了航空遙感系統(tǒng)航空相機(jī)拍攝所要求的角度大，精度高的高空作業(yè)性能要求。
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1.一種航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：反射鏡片(1)、鏡架(2)、分布柔度環(huán)狀支承組件(3)、角位移執(zhí)行器組件(4)、電渦流傳感器組件(5)、具有中空腔體的下基座(6)、
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制系統(tǒng)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：控制上位機(jī)(7)、系統(tǒng)控制芯片(8)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(9)、功率放大器(10)、DC-DC直流電壓變換器(11)。
4.如權(quán)利要求3所述的航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制上位機(jī)(7)提供期望控制量，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(9)接收電渦流傳感器組件(5)探頭探測(cè)到的實(shí)際控制量產(chǎn)生的模擬信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入到嵌入式傳感器(8)，經(jīng)過(guò)算法運(yùn)算降低誤差，計(jì)算出實(shí)際控制量與期望控制量的誤差值，并將該誤差值作為輸出。經(jīng)過(guò)功率放大器(10)驅(qū)動(dòng)角位移執(zhí)行器組件(4)將角位移轉(zhuǎn)遞到分布柔度環(huán)狀支承組件(6)，通過(guò)支承組件的彈性形變使得相機(jī)反射鏡片(1)到達(dá)目標(biāo)位置，在這期間電渦流傳感器組件將不間斷的持續(xù)傳遞信息
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：反射鏡片(1)、鏡架(2)、分布柔度環(huán)狀支承組件(3)、角位移執(zhí)行器組件(4)、電渦流傳感器組件(5)、具有中空腔體的下基座(6)、
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制系統(tǒng)，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：控制上位機(jī)(7)、系統(tǒng)控制芯片(8)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(9)、功率放大器(10)、dc-dc直流電壓變換器(11)。
4.如權(quán)利要求3所述的航空遙感視場(chǎng)相機(jī)拍攝控...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉亞梅，潘宇浩，冉同歡，于保軍，林潔瓊，王暉，朱海洋，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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