[发明专利]光电跟踪系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电系统，尤其涉及光电跟踪系统及方法。

背景技术

光电跟踪系统是光学、电气、机械、控制、信号处理于一体高度集成化的系统装置，是利用光电探测器元件作为敏感元件、利用机电控制保持探测器视轴稳定，从而实现跟踪装置对目标稳定地捕获、跟踪及瞄准。光电跟踪系统主要用于完成目标搜索和自动跟踪目标，在航空及军事领域得到广泛应用，如卫星侦察平台、导弹自动引导系统、雷达天线控制系统等，民用方面在安检、体育及监控方面也得到了长足发展，如自动车床的定位于进给系统。光电跟踪伺服控制、控制技术应用、机械结构的设计、信号处理的方法是决定光电跟踪系统优劣的关键。在光电跟踪系统长足发展中，我国在该领域从引进、仿制阶段，到目前具备初步自主研发能力，在研究光电跟踪系统的过程中涉及光学、电气、机械、控制等多领域学科，所以必须建立相应的验证平台对系统各个单元进行分析研究，但是采用实体光电跟踪系统体积大，质量大，价格昂贵，操作复杂。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种光电跟踪系统。

本发明提供了一种光电跟踪系统，包括伺服控制单元、激光跟踪单元、转台，所述激光跟踪单元用于测定靶标偏移量，所述伺服控制单元根据靶标偏移量控制所述转台跟随靶标进行转动。

作为本发明的进一步改进，所述伺服控制单元包括依次相连的工业计算机、运动控制器、轴驱动器、力矩电机；所述转台包括传动轴，所述力矩电机与所述传动轴相连；所述伺服控制单元还包括传动轴编码器，所述传动轴与所述传动轴编码器输入端相连，所述传动轴编码器输出端与所述运动控制器相连。

作为本发明的进一步改进，所述轴驱动器包括第一轴驱动器和第二轴驱动器，所述力矩电机包括第一力矩电机和第二力矩电机，所述运动控制器分别与所述第一轴驱动器和所述第二轴驱动器相连，所述第一力矩电机与所述第一轴驱动器相连，所述第二力矩电机与所述第二轴驱动器相连；所述传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一力矩电机与所述第一传动轴相连、并驱动所述第一传动轴进行转动，所述第二力矩电机与所述第二传动轴相连、并驱动第二传动轴进行转动；所述传动轴编码器包括第一传动轴编码器和第二传动轴编码器，所述第一传动轴与所述第一传动轴编码器输入端相连，所述第一传动轴编码器输出端与所述运动控制器相连，所述第二传动轴与所述第二传动轴编码器输入端相连，所述第二传动轴编码器输出端与所述运动控制器相连。

作为本发明的进一步改进，所述激光跟踪单元包括数据采集卡、工业摄像头、激光测距仪，所述数据采集卡输入端与所述工业摄像头相连，所述数据采集卡输出端与所述工业计算机相连，所述激光测距仪与所述工业计算机相连，所述工业计算机用于接收所述激光测距仪和所述数据采集卡传输的数据。

作为本发明的进一步改进，所述激光跟踪单元与所述转台连接在一起。

本发明还提供了一种光电跟踪方法，包括如下步骤：

A. 激光跟踪单元实时跟踪靶标，并将跟踪数据信息传输至伺服控制单元；

B. 伺服控制单元计算出靶标偏移量，并控制转台随靶标进行移动。

作为本发明的进一步改进，激光跟踪单元包括数据采集卡、工业摄像头、激光测距仪，工业摄像头将拍摄的数据传输至数据采集卡，激光测距仪用于测量靶标与转台的距离，伺服控制单元接收数据采集卡和激光测距仪传送的数据、并计算出靶标偏移量，从而控制转台随靶标进行移动。

作为本发明的进一步改进，工业计算机根据靶标偏移量，向运动控制器发送指令；运动控制器向轴驱动器发送指令、并控制力矩电机，从而使与力矩电机相连的传动轴进行转动；传动轴编码器检测传动轴的运动量，并将运动量反馈给运动控制器；运动控制器将运动量传输至工业计算机，工业计算机根据传动轴的运动量、控制传动轴的转动，从而使转台根随靶标进行移动。

本发明的有益效果是：本发明的光电跟踪系统模拟人眼对目标物的跟踪，采用数字图像处理、运动控制等技术，采用一体化转台设计，体积小，质量小，操作方便。

附图说明

图1是本发明的光电跟踪系统原理框图。

图2是本发明的光电跟踪方法的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种光电跟踪系统，包括伺服控制单元2、激光跟踪单元4、转台14，所述激光跟踪单元4用于测定靶标7偏移量，所述伺服控制单元2根据靶标7偏移量控制所述转台14跟随靶标7进行转动。