[发明专利]一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法

说明书

本发明涉及一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法，属于陆基车载武器系统伺服控制领域。本发明为了克服现有技术中雷达跟踪(或导弹跟踪)模式下光电的目标跟踪问题及光电跟踪模式下导弹系统的稳定截获问题，建立了转塔伺服和光电伺服的协同机制，根据系统工作模式将雷达跟踪引导的转塔伺服和光电跟踪引导的光电伺服联动运动，共同实现目标的稳定跟踪，最终引导导弹截获，实现导弹对目标的跟踪，在这种机制下充分发挥了转塔伺服与导弹轴向一致，光电伺服响应快，探测范围大的优势，有利于最短时间内实现目标的截获、跟踪和打击，从而避免独立控制中切换工作模式时易丢失目标，截获目标时间长等问题。

技术领域

本发明属于陆基车载武器系统伺服控制领域，具体涉及一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统和方法。

背景技术

随着现代武器系统集成技术的发展，导弹防空武器系统战车往往集成了雷达、导弹、光电等多种传感器。而这些传感器又往往具有相对独立的伺服系统，在系统统一的工作模式下，需要进行协同控制使各自传感器达到最优的工作状态，实现武器系统多传感器下的最佳作战效能。导弹(包括其发射架)、雷达系统是转塔伺服系统的负载，光电跟踪仪(简称为光电系统)是光电伺服系统的负载，而光电伺服机构布局于导弹发射架上。

在传统的转塔伺服系统中，一种情况为光电系统没有独立的伺服系统，其仅作为转塔伺服系统的负载，光电轴和导弹轴向固定一致，光电系统完全联动于转塔伺服，无法发挥出光电系统响应快，工作角度范围大的优点；另一种情况为光电系统有独立的伺服系统，安装于转塔伺服平台或独立的固定平台上，但在武器系统的伺服控制上，分别进行转塔伺服和光电伺服的独立控制，两种伺服之间存在控制上的互相扰动，系统跟踪模式控制切换容易造成目标丢失，难以实现雷达、光电系统和导弹多传感器下的同时稳定截获和跟踪目标。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种转塔伺服系统和光电伺服系统协同控制系统和方法，以克服现有技术中雷达跟踪(或导弹跟踪)模式下光电的目标跟踪问题及光电跟踪模式下导弹系统的稳定截获问题，即光电系统完全联动于转塔伺服、或者光电伺服和转塔伺服之间存在控制上的互相扰动，导致无法发挥出光电系统的优点，难以实现雷达、光电系统和导弹多传感器下同时稳定截获和跟踪目标的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种转塔伺服和光电伺服协同控制系统，该系统包括转塔伺服系统、光电伺服系统、导弹发射架、雷达、光电跟踪仪、导弹、终端控制计算机和主控制计算机，所述导弹发射架固定于所述转塔伺服系统之上，所述光电伺服系统固定于所述导弹发射架之上，所述光电跟踪仪为所述光电伺服系统的负载，所述雷达、所述光电跟踪仪、所述导弹均为所述转塔伺服系统的负载；所述主控制计算机为系统控制核心，通过网络组播接收所述终端控制计算机发送的系统控制模式命令和目标截获位置数据，同时接收所述雷达的数据处理计算机发送的目标引导数据，所述光电跟踪仪发送的光电跟踪数据，导弹控制计算机发送的导弹离轴角数据；通过串口接收所述光电伺服系统的俯仰角位置，并给定所述光电伺服系统的工作模式、跟踪角误差和置位角度；通过数模DA接口控制驱动器实现所述转塔伺服系统的运动控制。

进一步地，所述系统控制模式包括目标捕获、雷达跟踪、光电跟踪和导弹跟踪模式。

进一步地，所述转塔伺服系统收到所述雷达发送的目标引导数据进入所述目标捕获模式，将所述光电跟踪仪及所述导弹在方位和俯仰维对准目标，随后所述转塔伺服系统响应雷达目标数据进入所述雷达跟踪模式，待目标出现在所述光电跟踪仪观测画面后所述转塔伺服系统进入所述光电跟踪模式对目标进行精确跟踪，随着目标进入导弹跟踪范围导弹红外导引头对目标截获，所述转塔伺服系统转入所述导弹跟踪模式。