[发明专利]光电吊舱多级稳像/回扫复合控制系统

说明书

本发明公开了一种光电吊舱多级稳像/回扫复合控制系统，由六自由度振动隔离装置(1)、稳像控制装置(2)、稳像回扫装置(3)及光电吊舱组成；其中六自由度振动隔离装置(1)的基座与无人机机架固连，载物台与光电吊舱固连，基座与载物台通过六个隔振单元相连，当基座受到振动干扰时，通过这六个隔振单元的伸缩运动可以削弱传递到光电吊舱的振动；稳像控制装置(2)通过将光电吊舱残余振动的加速度作为反馈产生控制力以进一步抑制光电吊舱的振动；稳像回扫装置(3)则通过测量光电吊舱的姿态角实现稳像回扫一体化控制。本发明可实现光电吊舱的振动隔离/抑制多级稳像控制以及大范围回扫，有效提高光电吊舱的成像精度。

技术领域

本发明属于飞行器的振动控制领域，具体涉及一种光电吊舱多级稳像/回扫复合控制系统，可用于抑制处在振动环境下的光电吊舱所受到的振动干扰，尤其适用于飞行器光电吊舱中光学系统的视轴稳定。

背景技术

图像采集技术是无人侦察机上最常使用的侦查技术，光电吊舱作为无人侦察机的图像采集技术的实现载体，已在无人机上得到广泛应用，其成像精度则直接影响着无人侦察机的任务达成质量。然而在无人机上普遍存在的振动(螺旋桨振动、气动力及结构弹性耦合引起的颤振等)则大大降低了光电吊舱的成像质量和精密载荷的寿命，且飞行过程中受到的风阻力矩、大载荷机动导致的姿态变化都会使吊舱中光学仪器的视轴偏离预期的空间惯性指向，从而使光电吊舱中的光学系统产生抖动，影响成像的清晰度和视觉效果。

为了减弱这些影响，必须使用一套稳定系统，采用视轴稳定技术，将光电吊舱受到的振动干扰削弱，使视轴保持指令要求的惯性空间指向，故设计针对光电吊舱的多级稳像/回扫复合控制系统具有一定的工程现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：通过设计一套多级稳像/回扫复合控制系统，采用视轴稳定技术，将在载机飞行振动环境下的光电吊舱受到的振动干扰削弱，使视轴保持指令要求的惯性空间指向。

本发明采用的技术方案为：一种光电吊舱多级稳像/回扫复合控制系统，由六自由度振动隔离装置、稳像控制装置、稳像回扫装置及光电吊舱组成；其中六自由度振动隔离装置的基座与无人机机架固连，载物台与光电吊舱固连，基座与载物台通过六个隔振单元相连，当基座受到振动干扰时，通过这六个隔振单元的伸缩运动可以削弱传递到光电吊舱的振动；稳像控制装置通过将光电吊舱残余振动的加速度作为反馈产生控制力以进一步抑制光电吊舱的振动；稳像回扫装置则通过测量光电吊舱的姿态角实现稳像回扫一体化控制。六自由度低频振动主被动隔离机械装置，包括载物台、隔振单元和基座；其中：