[发明专利]一种基于双光楔红外成像的光轴控制方法

权利要求书

1.一种基于双光楔红外成像的光轴控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：当光线进入光楔时光线发生折射，设入射光线和出射光线之间形成的夹角为δ；

S2：定义双光楔机构坐标系为虚拟滚仰坐标系；将两个光楔，即光楔Y和光楔Z的同向运动产生的效果等效于滚转运动，两个光楔的相对运动产生的效果等效于俯仰运动；

S3：通过坐标转换，将载机雷达测得的目标坐标或探测器测得的目标失调角坐标变换到双光楔虚拟滚仰系中，作为指令，控制双光楔旋转将光轴指向目标；

S4：在双光楔结构位标器中，通过控制两光楔的滚转运动实现光轴的位置控制；由虚拟滚仰系下的坐标指令，进一步转换为两个光楔的滚转指令；

S5：根据上述步骤解算出的控制指令，由DSP实时解算控制器，输出控制量控制电机带动光楔旋转，由码盘实时测得滚转光楔机构的位置信息进行反馈，形成闭环回路，最终实现光轴的位置控制；

所述步骤(3)中的转换公式为：

式中：α——弹体系下的偏航角；

β——弹体系下的俯仰角；

θ1——虚拟滚仰系下的俯仰角；

γ1——虚拟滚仰系下的滚转角；

所述步骤(4)中的转换公式如下：

p1、p2——两路光楔的滚转指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于双光楔红外成像的光轴控制方法，其特征在于，所述步骤(5)中每个光楔组件的控制器采用经典的PID控制算法，具体如下公式：

式中：

Y_y、Y_z——控制器输出信号Y和Z；

K_py、K_pz——光楔Y、光楔Z比例控制器增益；

K_iy、K_iz——光楔Y、光楔Z积分控制器系数；

K_dy、K_dz——光楔Y、光楔Z微分控制器系数；

U_y、U_z——光楔Y、光楔Z控制指令；

U_ym、U_zm——光楔Y、光楔Z对应的码盘反馈值；

s——PID控制算法中的微分环节，——PID控制算法中的积分环节。